KR102353302B1 - 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3d 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 치과용 의료물품의 제조방법은 퍼지 가스(Purge Gas) 충전과 가압을 이용하여 3D 프린터가 설치된 퍼지 가스 유입 용기 내에 존재하는 공기를 강제로 배출하도록 함으로써, 3D 프린팅 방식에서 사용되는 광경화성 수지와 공기 중의 산소가 반응하여 미세 기포가 발생하는 것을 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하여 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물인 치과 보철물과, 치아 부정 교합을 교정 치료하는 치과 교정장치를 제작하면서 정밀도 및 경도 등을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치{Methods and devices for manufacturing dental medical supplies by 3D printing using purge gas charging with positive pressure}
본 발명은 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 퍼지 가스(Purge Gas) 충전과 가압을 이용하여 3D 프린터가 배치된 퍼지 가스 유입 용기 내에 존재하는 공기를 강제로 배출하고 대기압보다 높은 압력인 양압(Positive Pressure, 陽壓)을 유지하도록 함으로써, 3D 프린팅 방식에서 사용되는 광경화성 수지와 공기 중의 산소가 반응하여 미세 기포가 발생하는 것을 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하여 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물인 치과 보철물과, 치아 부정 교합을 교정 치료하는 치과 교정장치 등을 제작하면서 정밀도 및 경도(硬度, hardness)를 향상시킬 수 있도록 한 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
하나 또는 그 이상의 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물인 치과 보철물에서 손상된 치아의 수복을 위해 사용되는 가공치아로는, 대표적으로 의치(틀니), 치조골에 식립되는 고정체인 임플란트 및 환자의 치아와 유사한 형태로 제작되는 보철물(크라운)을 예로 들 수 있다.
이러한 가공치아는 사람의 자연 치아나 잇몸을 대체하는 기능을 수행하여야 하기 때문에 금속, 레진, 사기 등 다양한 복합소재로 제작된다.
따라서 일반적인 가공치아는 다양한 복합소재를 이용하여 많은 공정을 거쳐 제작되기 때문에 생산 효율성이 떨어져 재현하기에 어려운 문제점이 있었다.
또한, 악안면, 치아 등의 악구강계에 어떤 요인에 의해 형태적 혹은 기능적 이상이 일어나서 정상교합으로서의 특징이 결여되어 있는 상태를 부정교합(abnormal occlusion)이라고 하며, 이러한 부정교합은 저작기능 장애, 발음 장애, 턱관절 기능 장애를 야기할 뿐만 아니라 치아우식증 및 치주질환의 원인이 되기도 한다.
부정교합에 의한 장애를 방지하기 위하여 치아나 악골에 교정용 브라켓 등으로 물리적인 교정력을 가해 그 위치를 변화시키고 양호한 교합상태로 개선하는 치료행위를 교정 치료라고 한다.
이러한 교정 치료를 함으로써 우리는 개개 치아의 위치 개선, 치열궁의 상하관계 개선, 악안면의 이상이나 기능 개선, 부정교합에 따른 각종 장애 제거, 구강질환의 예방이나 구강 주위 조직의 건강증진 등의 목적을 달성할 수 있다.
치아 교정 치료는 치아가 어떤 힘을 받으면 이동하는 성질을 이용한다. 기존에 사용되고 있는 교정장치는 Moyer에 의한 교정장치의 분류(classification)에 따라 (1) 고정식 교정장치(fixed appliance), (2) 가철식 교정 장치(removable appliance)로 크게 나눌 수 있다. 먼저 고정식 교정장치(fixed appliance)는 장치가 구강 내에 고정되어 있어 술자에 의해서만 착탈이 가능한 것을 말한다. 반면 가철식 교정장치(removable appliance)는 환자가 구강 외로 철거할 수 있는 장치를 말한다[치과교정기공학 p.98-99, 치과교정기공학연구회, 도서출판대학서림, 2015, ISBN 978-89-6940-071-0].
최근 치과 분야에서는 본을 뜨는 과정이 과거 전통적인 방식에서 구강 스캐너를 이용한 디지털 임프레션(Digital Impression)으로 변화가 이루어지고 있으며, 치과 보철물이나 치과 교정장치의 제조과정을 보다 간단히 하고 효율적으로 제조하기 위하여 3D 프린팅 성형방법을 활용하는 경우가 많아지고 있다.
3D 프린팅은 프린터로 평면으로 된 문자나 그림을 인쇄하는 것이 아니라 입체도형을 제작하는 것을 말하며, 치과 보철물이나 치과 교정장치를 제조하기 위해서 삭제된 치아를 3D 스캔하여 프로그램 상에서 3D 프린팅 구조를 설계하여 지르코니아와 같은 입방체 덩어리를 깎아내서 밀링하는 절삭형 방식이나, 세라믹 등의 재료를 층층히 쌓아 올리는 적층형 방식이 사용되고 있다.
절삭형의 경우 소재의 불필요한 부분을 깎아내기 때문에 재료의 손실이 발생하지만, 적층형은 재료의 손실이 상대적으로 적어서 최근 보급되는 3D 프린터는 대부분 적층형 프린터이다.
3D 프린팅 성형방법 중 적층형은 통상적으로 SLA, DLP, FFF 방식 등이 있는데, 자외선을 사용하는 광경화성 방식인 UV 레이저가 선을 그리며 움직이는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식이나, 영상 프로젝터와 유사하게 자외선램프와 조광 장치를 이용해 카메라 플래시를 터뜨리듯 단번에 한 층 전체를 경화시키는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식이나, 3D 프린터 노즐을 이용하여 벽돌 쌓듯이 겹겹이 쌓아 올리는 FFF(Fused Filament Fabrication, 수지적층가공) 방식을 적용할 수 있다.
3D 프린팅 방식 중에 광경화성 수지를 사용하는 SLA, DLP 방식에서 치과 보철물이나 치과 교정장치 등을 3D 프린팅으로 제작하는 경우에 공기 중에 포함되어 있는 산소와 광경화성 수지가 반응하여 미세 기포가 발생하고 산소에 의해 경화가 억제되어 치과 보철물이나 치과 교정장치 등에 미세 기공이 포함되면 정밀도와 경도가 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 3D 프린팅으로 제작한 가공치아가 처음엔 투명한 느낌이나 빛에 노출하거나, 음료나 커피를 마실 때 내부에 산소가 존재할 경우 산화되어 변색이 되는 문제점이 있다.
따라서 3D 프린팅 성형방법에 의해 치과 보철물이나 치과 교정장치를 제조할 경우에 광경화성 수지와 공기 중에 포함되어 있는 산소가 반응하지 않도록 공기를 제거하여 정밀도와 경도가 떨어지는 것을 보완해야 할 필요가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2018-0004889호(2018. 1. 15. 공개), “퍼지 모듈 지그 및 이를 포함한 퍼지 모듈” 대한민국 공개특허공보 제2016-0102560호(2016. 8. 30. 공개), “퍼지 장치 및 퍼지 방법” 일본 공개특허공보 제2017-094326호(2017. 6. 1. 공개), “셀프 퍼지, 침전 방지 및, 가스 제거의 구조를 구비한 인쇄 시스템”
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 목적으로서, 치과용 의료물품을 3D 프린팅으로 제작 시에 광경화성 수지를 사용함에 따른 산소와의 반응에 의해 발생할 수 있는 미세 기포를 제거 또는 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하기 위해 3D 프린팅 과정 중에 퍼지 가스 충전과 가압으로 산소를 포함한 공기를 제거하여 치과 보철물이나 치과 교정장치 등 치과용 의료물품의 정밀도와 경도를 높혀 품질이 높아지도록 하는 치과용 의료물품의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 치과용 의료물품을 3D 프린팅으로 제작 시에 광경화성 수지를 사용함에 따른 산소와의 반응에 의해 발생할 수 있는 미세 기포를 제거 또는 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하기 위한 치과용 의료물품의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 치과 보철물이나 치과 교정장치 등 치과용 의료물품의 정밀도와 경도를 높혀 품질이 높아지도록 하는 치과용 의료물품의 제조방법을 제공하기 위한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법은,
환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하고 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 방법에 있어서, 환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하여 프로그램 상에서 원하는 형태의 치과용 의료물품에 대한 3D 프린팅 구조를 설계하는 제1단계; 퍼지 가스 유입 용기의 앞문을 손잡이형 체결구에 의해 열고 퍼지 가스 유입 용기 내에 설치된 선반 위에 광경화성 수지가 충전된 하나 이상의 3D 프린터를 배치하는 제2단계; 퍼지 가스 유입 용기 의 측면에 설치된 컨트롤 유닛(Control Unit)에서 퍼지 가스 유입 압력과 유입량을 설정하는 제3단계; 설정된 퍼지 가스 유입 압력과 유입량에 따라 퍼지 가스 유입 용기의 유입구(Inlet) 안쪽으로 퍼지 가스를 가압하여 유입시켜 퍼지 가스 유입 용기내에 퍼지 가스를 충전하면서 퍼지 가스 유입 용기의 배출구(Outlet) 밖으로 공기를 배출시키는 제4단계; 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 측정 값에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 컨트롤 유닛(Control Unit)에 의해 퍼지 가스의 압력과 유입량을 조절하는 제5단계; 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지가스에 의해 양압이 유지되어 퍼지 가스가 충전된 상태에서 하나 이상의 3D 프린터로 프린팅을 실시하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법은 또한, 상기 퍼지 가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법은 또한, 상기 치과용 의료물품은 치과 보철물 또는 치과 교정장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법은 또한, 상기 3D 프린터는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식 또는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법은 또한, 상기 퍼지 가스 유입 용기는 퍼지 가스가 쉽게 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되고, 상기 퍼지 가스가 유입되는 유입구(Inlet) 전단과 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 체크 밸브 또는 차단밸브를 설치하여 퍼지 가스나 공기의 출입을 제한하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 일측면에서, 치과 보철물이나 치과 교정장치를 3D 프린팅으로 제작 시에 광경화성 수지를 사용함에 따른 산소와의 반응에 의해 발생할 수 있는 미세 기포를 제거 또는 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하기 위한 제조장치를 제공하려는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치는,
환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하고 퍼지 가스 충전을 이용하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 장치에 있어서, 내부에 선반이 설치되어 광경화성 수지가 충전된 하나 이상의 3D 프린터를 선반 위에 설치할 수 있는 크기 이상의 퍼지 가스 유입 용기; 상기 퍼지 가스 유입 용기의 실내가 보이도록 일면에 투명창이 설치되고, 문을 열거나 잠글 수 있는 손잡이형 체결구가 설치된 앞문; 상기 퍼지 가스 유입 용기의 일측면에 가압된 퍼지 가스(Purge Gas)가 유입되는 유입구(Inlet) 및 퍼지 가스의 비중에 따라 상기 일측면의 상부 또는 하부로 다른 측면에 공기가 배출되는 배출구(Outlet); 상기 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 컨트롤 유닛(Control Unit); 상기 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서; 상기 퍼지 가스 유입 용기는 퍼지 가스가 쉽게 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되고, 상기 퍼지 가스 유입 용기의 내부에 연결되는 외부전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조장치는 또한, 상기 퍼지 가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조장치는 또한, 상기 치과용 의료물품은 치과 보철물 또는 치과 교정장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조장치는 또한, 상기 3D 프린터는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식 또는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조장치는 또한, 상기 퍼지 가스가 유입되는 유입구(Inlet) 전단에 유입구 차단밸브와 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 배출구 차단 밸브를 설치하여 퍼지 가스나 공기의 흐름을 개폐 조작하고, 배출구(Outlet) 후단에 흡착 필터를 설치하여 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생하는 유기화합물을 흡착 제거하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에서 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치는 광경화성 수지를 사용하여 치과 보철물이나 치과 교정장치 등을 3D 프린팅으로 제작 시에 미세 기공을 없애거나 감소시키고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 함으로써 정밀도와 경도를 높여 단단하여 오래 쓰고 부서지지 않아 품질을 향상시키는 현저한 효과를 발휘한다.
본 발명은 치과 보철물이나 치과 교정장치 등을 광경화성 수지를 사용하여 3D 프린팅으로 제작 시에 미세 기공을 없애거나 감소시키고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 함으로써 정밀도와 경도를 높여 단단하여 오래 쓰고 부서지지 않아 품질을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 치과 보철물이나 치과 교정장치 등이 처음엔 투명한 느낌이지만 빛에 노출되거나, 커피나 음료를 마실 때 미세 기공 내 내부 산소와 결합하여 산화로 인해 변색되는 것을 방지할 수 있는 미용상 효과가 있다.
또한, 본 발명은 치과 보철물이나 치과 교정장치 등을 착용한 상태에서 음식물을 섭취할 때에 미세 기공 때문에 음식물이 끼어 변색되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 정면도에서 퍼지 가스 유입 용기의 앞문이 없는 상태를 나타내는 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 나타내는 우측면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 발명의 설명 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본원 발명에서 치과용 의료물품은 의치(틀니), 크라운, 브릿지, 임플란트와 같은 치과 보철물이나, 교정용 브라켓과 같은 치과 교정장치를 포함하여 광경화성 수지를 사용하여 3D 프린팅으로 제작할 수 있는 치과 치료에 사용되는 물품을 말한다.
위에 기술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법은, 환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하여 프로그램 상에서 원하는 형태의 치과용 의료물품에 대한 3D 프린팅 구조를 설계하는 제1단계; 퍼지 가스 유입 용기의 앞문을 열고 퍼지 가스 유입 용기 내에 설치된 선반 위에 광경화성 수지가 충전된 하나 이상의 3D 프린터를 배치하는 제2단계; 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치된 컨트롤 유닛(Control Unit)에서 퍼지 가스 유입 압력과 유입량을 설정하는 제3단계; 설정된 퍼지 가스 유입 압력과 유입량에 따라 퍼지 가스 유입 용기의 유입구(Inlet) 안쪽으로 퍼지 가스를 가압하여 유입시키면서 퍼지 가스 유입 용기의 배출구(Outlet) 밖으로 공기를 배출시키는 제4단계; 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 값에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 컨트롤 유닛(Control Unit)에 의해 퍼지 가스의 압력과 유입량을 조절하는 제5단계; 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지가스에 의해 양압이 유지된 상태에서 3D 프린팅을 실시하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 3D 프린팅의 적층가공방식은 프린터로 평면으로 된 문자나 그림을 인쇄하는 것이 아니라 입체도형을 제작하는 것으로, 3D 디지털 데이터를 이용하여 소재를 적층해 3차원 물체를 제조하는 프로세스를 말하는데, 3D 프린팅 성형방법 중 적층형은 통상적으로 SLA, DLP, FFF 방식 등이 있다.
본 발명에서 각 단계의 치아 모델을 적층가공하거나, 투명교정장치를 적층가공할 때는 자외선을 사용하는 광경화성 방식인 UV 레이저가 선을 그리며 움직이는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식이나, 영상 프로젝터와 유사하게 자외선램프와 조광 장치를 이용해 카메라 플래시를 터뜨리듯 단번에 한 층 전체를 경화시키는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식이나, 3D 프린터 노즐을 이용하여 벽돌 쌓듯이 겹겹이 쌓아 올리는 FFF(Fused Filament Fabrication, 수지적층가공) 방식 등을 이용하여 적층가공할 수 있다.
공지의 3D 프린팅의 기본 원리는, 컴퓨터에서 만들고자 하는 모형을 3D 디자인 프로그램을 이용해 디자인한 후 이를 데이터 양식으로 저장하게 되며, 이후 디자인된 3D 모델 또는 도형을 얇은 레이어로 한 층 한 층 미분하듯이 나눈 후, 마지막으로 얇은 층들을 바닥부터 차곡차곡 쌓아올리며 적분의 과정을 거치면 비로소 하나의 입체적인 인쇄물을 얻을 수 있게 된다. 이때, 레이어의 두께는 약 0.1~0.05㎜로서 종이 한 장보다 얇기 때문에 정교(精巧)한 입체 모델을 만들 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 각 단계의 치아 모델을 의료 분야에서 3D 프린팅 방식에 적용할 수 있는 재질을 사용할 수 있으며, 그 재질은 광경화성 수지를 이용할 수 있다.
상기 3D 프린팅의 적층가공방식은 SLA, DLP 및 FFF 방식 중 어느 하나인 것일 수 있다. 특히 상기 3D 프린팅의 적층가공방식은 액상의 광경화성 수지를 사용하는 SLA, DLP 방식일 수 있다. 또한, 향후 발전하고 있는 3D 프린팅 방법 중 가장 정밀한 방법으로 대체될 수 있다.
SLA, DLP 방식의 3D 프린팅 시에 광경화성 수지를 사용함에 따라 공기 중의 산소와 광경화성 수지가 반응하여 미세 기포가 발생하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하여 3D 프린팅에 의해 제조된 치과용 의료물품에 미세 기공이 형성되면 정밀도가 떨어지고, 경도가 떨어질 수 있으므로, 3D 프린팅 도중에 공기 중의 산소와 접촉을 차단하고, 미세 기공을 없애거나 줄이는 것이 정밀도를 향상시키고 재질의 경도를 높여 단단하게 함으로써 3D 프린팅의 품질을 높여 줄 수 있다.
또한, 치과용 의료물품에 미세 기공이 존재하는 경우에는 사용 중에 처음엔 투명하지만 빛에 노출되거나, 음료나 커피를 마실 때 치과용 의료물품의 내부에 존재하는 미세 기공내 산소와 산화반응으로 인해 황변되어질 수 있다.
따라서 본 발명은 퍼지 가스 유입 용기 내에 하나 이상의 3D 프린터를 배치한 후에 일정시간 퍼지 가스를 가압 유입하여 퍼지 가스 유입 용기 내에서 공기를 강제로 배출시켜 산소포화도를 낮추고, 퍼지 가스 유입 용기 내를 퍼지 가스로 충전 및 가압하여 양압(Positive Pressure)을 유지함으로써 3D 프린팅 시에 광경화성 수지가 산소와 접촉하지 않도록 차단하려는 것이다.
일반적으로 퍼지(Purge)는 제거하다, 몰아내다라는 뜻으로 인화성 증기나 가스를 포함하는 용기나 탱크 등에 불활성 가스 등을 주입하여 가연성 분위기를 유지하기 위한 방법으로 활용되며, 통상적으로 반도체 제조장치에서 반도체 웨이퍼 제조 시 불활성 가스 등을 주입하여 산소나 기포를 제거하고 미립자를 제거함으로써 불순물 농도를 낮추어 반도체 웨이퍼의 순도를 높이는데 사용되기도 한다.
퍼지 방법으로는 진공 퍼지, 압력 퍼지, 스위프 퍼지, 사이펀 퍼지 등이 있으나, 본 발명에서 사용되는 방법은 압력 퍼지(Pressure Purging)에 해당한다.
압력 퍼지(Pressure Purging)란 용기에 압축된 불활성 가스를 주입하고 용기 내에서 혼합가스를 배출한 후 불활성화를 확인하여 불활성화가 될 때까지 반복하여 퍼지시키는 방법으로서, 가장 일반적으로 사용하는 방법으로 가압에 의한 화학반응이나 용기에 문제가 발생하지 않을 경우에 사용되는 방법이다.
압력 퍼지(Pressure Purging)는 진공 퍼지에 비해 상대적으로 짧은 시간에 원하는 불활성화를 얻을 수 있으나, 불활성 가스를 많이 소모하는 단점을 가지고 있으며, 통상적인 압력 퍼지 절차는 용기에 원하는 압력까지 불활성 가스를 주입한 후 주입 가스가 용기 내에서 충분히 확산되면 혼합가스를 대기로 방출하고, 원하는 불활성 가스 농도가 될 때까지 이를 반복한다.
본 발명에서 퍼지 가스는 폭발성이 없고, 인체에 유해한 독성이 없는 불활성 가스는 모두 사용이 가능하나, 바람직하게는 퍼지 가스로 일반적으로 사용되는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되어 사용될 수 있으며, 퍼지 가스 유입 용기의 재질이나 가격에 따라 달라질 수 있다. 여기서 헬륨(He) 가스는 불활성 가스로 그 자체로는 안전한 가스이나, 목소리 변조 등 인체에 해를 끼치는 경우가 있어 사용에 주의가 필요하다.
본 발명에서 퍼지 가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스 중 하나의 단일 성분의 가스를 사용할 수 있으나, 퍼지 가스 유입 용기의 재질이나 현장 상황 등에 따라 필요한 경우에는 혼합 성분의 가스를 사용할 수 있다.
본 발명에서 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet)는 퍼지 가스가 공기보다 가벼운 질소(N2) 가스, 헬륨(He) 가스일 경우는 퍼지 가스 유입 용기의 측면 상부에 설치되고, 공기가 배출되는 배출구(Outlet)는 퍼지 가스 유입 용기의 측면 하부에 설치될 수 있으며, 한편 퍼지 가스가 공기보다 무거운 아르곤(Ar) 가스일 경우는 그 반대로 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet)는 퍼지 가스 유입 용기의 측면 하부에 설치되고, 공기가 배출되는 배출구(Outlet)는 퍼지 가스 유입 용기의 측면 상부에 설치될 수 있다.
본 발명에서 퍼지 가스 유입 용기는 내부에 선반이 설치되어 그 선반 위에 하나 이상의 3D 프린터가 통째로 넣어져 배치될 수 있으며, 퍼지 가스 유입 용기 내에 선반의 위치는 3D 프린터의 크기에 따라 높낮이 위치를 다르게 적용할 수 있다.
본 발명에서 퍼지 가스 유입 용기의 크기는 하나 이상의 3D 프린터를 선반 위에 안정되게 수용할 수 있는 크기 이상일 수 있다.
본 발명에서 필요에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부에 산소와 반응하지 아니하고 흡수해 버리는 물질인 산소 흡수제를 배치할 수 있다.
본 발명에서 퍼지 가스 유입 용기는 퍼지 가스가 쉽게 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되어 양압(Positive Pressure)을 유지하게 할 수 있으며, 이를 위해 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet) 전단과 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 밸브를 설치하여 퍼지 가스나 공기의 출입을 제한할 수 있다.
여기서, 밸브는 유체(流體)가 한 방향만으로 흘러 다른 방향의 흐름을 저지하는 체크 밸브 또는 특정 위치에서 유체의 흐름을 막는 차단 밸브를 사용할 수 있다. 상기 체크 밸브는 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet) 전단에서는 퍼지 가스가 유입되는 방향만으로 유체가 흐르게 하고, 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에는 공기가 배출되는 방향 만으로 유체가 흐르게 할 수 있다. 특히 유체의 흐름을 확실히 차단하면서 개폐 조작하기 위해서 차단 밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
그 차단 밸브의 개폐 조작 순서는 퍼지 가스 유입 시 배출구 차단 밸브를 열고, 퍼지 가스가 유입하는 유입구 차단 밸브를 열어 퍼지 가스를 가압하여 유입구(Inlet)로 퍼지 가스가 유입되게 하면서 퍼지 가스 유입 용기내에 퍼지 가스가 충전 및 가압되어 공기가 강제로 배출되게 한 후에, 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서에서 측정된 결과에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압을 유지할 수 있는 정도가 되도록 퍼지 가스 유입구(Inlet) 전단에 설치된 유입구 차단 밸브와 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 설치된 배출구 차단 밸브를 잠근다.
본 발명에서 퍼지 가스 유입 용기에 유입되는 퍼지 가스의 압력과 유입량은 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 강제로 배출되고 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압을 유지할 수 있는 정도로 조절된다.
이 퍼지 가스의 압력과 유입량은 퍼지 가스 종류나 퍼지 가스 유입 용기의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 컨트롤 유닛(Control Unit)에 의해 퍼지 가스의 압력과 유입량이 조절되어 설정되는데, 이는 상기 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서에서 측정되는 결과에 따라 제어 신호를 받아 자동적으로 설정하여 조절하거나 또는 사용자가 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력에 따라 수동적으로 설정하여 조절할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤 유닛(Control Unit)은 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet)쪽에 근접하여 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에는 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생할 수 있는 유기화합물을 걸러줄 수 있는 흡착 필터를 설치할 수 있으며, 바람직하게 흡착 필터는 배출구 차단 밸브 후단에 설치할 수 있다. 흡착 필터는 활성탄 등 통상적으로 유기화합물을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착제를 충진할 수 있으며, 필요 시 흡착 필터를 교체할 수 있도록 되어 있다.
이하, 본 발명에 의한 퍼지 가스 충전을 이용하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 권리를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 정면도에서 퍼지 가스 유입 용기의 앞문이 없는 상태를 나타내는 상태도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 퍼지 가스 유입 용기를 나타내는 우측면도이다.
도 1 내지 4는 퍼지 가스 충전을 이용하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치에 관한 것으로서, 퍼지 가스 유입 용기(100)가 직육면체의 형상을 하고 있지만, 본 발명의 각 구성요소가 포함되어 있다면 그 형상은 특별히 제한을 두지 않으며, 크기는 하나 이상의 3D 프린터를 선반 위에 안정적으로 설치할 수 있는 정도의 크기 이상이면 된다.
하나의 예로서, 현재 통용되는 3D 프린터의 크기 사이즈가 600×700×900(mm)이면 퍼지 가스 유입 용기(100)는 최소한 그 이상의 크기 사이즈여야 한다.
먼저, 도 1을 보면 직육면체의 퍼지 가스 유입 용기(100)는 내부 상태를 볼 수 있는 하나 이상의 투명창(210)과 문을 열거나 잠궈서 개폐시킬 수 있는 손잡이형 체결구(220)가 설치된 앞문(200)이 닫힌 상태로 있고, 퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면 상부에 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet, 500)와, 그 유입구(Inlet, 500) 쪽 근처에 퍼지 가스 압력과 유입량을 설정하여 조절하는 스위치가 있는 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)이 있으며, 유입구(Inlet, 500) 전단 쪽에 유입구 차단 밸브(700)가 유입배관의 흐름방향과 수직으로 닫힌 상태로 설치되어 있다. 여기서 퍼지 가스를 퍼지 가스 유입 용기(100)에 가압하여 유입하고자 할 경우에는 유입구 차단 밸브(700)를 유입배관의 유체 흐름방향과 수평으로 조작한다.
도 1, 2의 실시예의 경우는 퍼지 가스가 유입하는 유입구(Inlet, 500)는 퍼지 가스가 공기보다 가벼운 질소(N2) 가스나 헬륨(He) 가스일 경우로서 퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면 상부에 설치되어 있고, 상대적으로 공기가 배출되는 배출구(Outlet, 600)는 퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면 하부에 설치된다.
퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면에는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서(400)가 설치되어 버튼 선택 조작으로 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부의 퍼지 가스 농도 및 압력을 각각 측정하여 그 측정 결과를 디스플레이 화면 등 표시장치에 나타낼 수 있으며, 그 측정 결과에 따른 제어 신호에 따라 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에서 퍼지 가스 압력과 유입량을 자동적으로 설정하여 조절하거나, 사용자가 디스플레이 화면 등 표시장치를 보고 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에서 퍼지 가스 압력과 유입량을 수동적으로 설정하여 조절할 수 있다.
또한, 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부의 퍼지 가스 농도 및 압력 측정 결과에 따라 유입구 차단 밸브(700)의 개폐 정도를 조작할 수 있다.
퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면 하부에 공기가 배출되는 배출구(Outlet, 600)와, 배출구(Outlet, 600) 후단 쪽에 배출구 차단 밸브(710)가 배출배관의 흐름방향과 수직으로 닫힌 상태로 설치되어 있으며, 여기서 공기를 퍼지 가스 유입 용기(100)에서 배출하고자 할 경우에는 배출구 차단 밸브(710)를 배출배관의 유체 흐름방향과 수평으로 조작한다.
배출구 차단 밸브(710) 후단에는 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생할 수 있는 유기화합물을 걸러줄 수 있는 흡착 필터(800)가 설치되어 있다. 흡착 필터(800)는 활성탄 등 통상적으로 유기화합물을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착제를 장착할 수 있으며, 필요 시 흡착 필터를 교체할 수 있도록 되어 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 2의 정면도에서 퍼지 가스 유입 용기(100)의 앞문(200)이 없는 상태를 나타내는 상태도로서 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부를 설명하고 있다.
퍼지 가스 유입 용기(100) 내부에는 하나 이상의 3D 프린터(900)가 배치될 수 있는 선반(850)이 수평으로 설치되어 있으며, 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부에 있는 선반(850)의 높이는 퍼지 가스 종류나 3D 프린터(900)의 크기 사이즈에 따라 조절될 수 있다.
또한, 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부에는 3D 프린터(900)가 전원과 연결되어 작동될 수 있도록 외부에서 전원이 공급되어 있다.
또한, 퍼지 가스 유입 용기(100)는 퍼지 가스가 쉽게 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 쉽게 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부의 공기가 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되어 유입구 차단 밸브(700)와 배출구 차단밸브(710)의 개폐 조작과 함께 퍼지 가스 유입 용기(100) 내에 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 구성되어 있다.
이하, 도 1 내지 4를 참조하여 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법을 설명한다.
먼저, 제1단계는 환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하여 프로그램 상에서 원하는 형태의 치과용 의료물품에 대한 3D 프린팅 구조를 설계한다.
제2단계로 퍼지 가스 유입 용기(100)의 앞문(200)을 손잡이형 체결구(220)에 의해 열고 퍼지 가스 유입 용기(100) 내에 설치된 선반 위(850)에 광경화성 수지 가 충전된 하나 이상의 3D 프린터(900)를 배치한다.
여기서, 상기 제2단계에서 3D 프린터(900)는 바람직하게는 SLA, DLP 방식 중 어느 하나의 프린터가 사용될 수 있다.
제3단계로 퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면에 유입구(Inlet, 500)쪽에 근접하여 설치된 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에서 퍼지 가스 유입 압력과 유입량을 설정한다.
제4단계로 설정된 퍼지 가스 유입 압력과 유입량에 따라 퍼지 가스 유입 용기(100)의 유입구(Inlet, 500) 안쪽으로 퍼지 가스를 가압하여 유입시켜 퍼지 가스 유입 용기(100)내에 퍼지 가스를 충전 및 가압하면서 퍼지 가스 유입 용기(100)의 배출구(Outlet, 600) 밖으로 공기를 배출시킨다.
여기서, 도 1 내지 도 4의 일실시예에서는 퍼지 가스가 공기보다 가벼운 질소(N2) 가스나 헬륨(He) 가스일 경우로서, 퍼지 가스 유입 용기(100)의 유입구(Inlet, 500) 및 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)이 퍼지 가스 유입 용기(100) 측면의 상부에 설치되고, 퍼지 가스 유입 용기(100)의 배출구(Outlet, 600)가 퍼지 가스 유입 용기(100) 측면의 하부에 설치되어 있으나, 퍼지 가스가 공기보다 무거운 아르곤(Ar) 가스일 경우는 그 위치가 반대일 수 있다.
제5단계로 퍼지 가스 유입 용기(100) 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서(400)로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 측정 값에 따라 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에 의해 퍼지 가스 유입 압력과 유입량이 조절되어 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부에 퍼지 가스에 의해 양압을 유지하도록 조절한다.
여기서, 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에 의해 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부에 퍼지 가스에 의해 양압을 유지하도록 조절하는 것은, 퍼지 가스 유입 용기(100)의 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서(400)로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 값이 디스플레이 화면 등 표시장치에 표시되어 사용자가 그 퍼지 가스 농도 및 압력 값에 따라 수동으로 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에서 설정값을 조절할 수 있으며, 또한 퍼지 가스 유입 용기(100) 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서(400)로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 값에 제어 신호가 연동되어 자동으로 컨트롤 유닛(Control Unit, 300)에서 설정값을 제어하여 조절할 수도 있다.
제6단계로 퍼지 가스 유입 용기(100) 내부가 퍼지가스에 의해 양압이 유지되어 퍼지 가스가 충전된 상태에서 하나 이상의 3D 프린터로 프린팅을 실시하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조한다.
이러한 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법에 부가하여 퍼지 가스 유입 용기(100)는 퍼지 가스가 쉽게 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 자연스럽게 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되어 유입구 차단 밸브(700)와 배출구 차단 밸브(710)의 개폐 조작과 함께 퍼지 가스 유입 용기(100)내에 퍼지 가스에 의해 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 할 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 공기가 배출되는 배출구(Outlet, 600) 후단에는 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생할 수 있는 유기화합물을 걸러줄 수 있는 흡착 필터(800)를 배출구 차단 밸브(710) 후단에 설치할 수 있다.
본 발명에 따른 퍼지 가스 충전 및 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법 및 그 제조장치에 의해 제조된 치과용 의료물품은 미세 기포 를 제거하거나 미세 기포 발생을 방지하고 산소에 의한 경화 억제가 발생하지 않게 하여 치과용 의료물품 내에 미세 기공의 산소가 포함되어 있지 않게 되어 정밀도가 향상되고, 경도(硬度, hardness)가 향상될 뿐만 아니라, 치과용 의료물품의 사용 중에 변색이 되지 않도록 예방할 수 있다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 사람에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위의 청구항과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
100 : 퍼지가스 유입 용기 200 : 앞문
210 : 투명창 220 : 손잡이형 체결구
300 : 컨트롤 유니트 400 : 용기 내부 퍼지가스 농도 및 압력 센서
500 : 유입구(Inlet) 600 : 배출구(Outlet)
700 : 유입구 차단 밸브 710 : 배출구 차단 밸브
800 : 흡착 필터 850 : 선반
900 : 3D 프린터

Claims (10)

  1. 환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하고 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 방법에 있어서,
    환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하여 프로그램 상에서 원하는 형태의 치과용 의료물품에 대한 3D 프린팅 구조를 설계하는 제1단계; 퍼지 가스 유입 용기의 앞문을 손잡이형 체결구에 의해 열고 퍼지 가스 유입 용기 내에 설치된 선반 위에 광경화성 수지가 충전된 하나 이상의 3D 프린터를 배치하는 제2단계; 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치된 컨트롤 유닛(Control Unit)에서 퍼지 가스 유입 압력과 유입량을 설정하는 제3단계; 설정된 퍼지 가스 유입 압력과 유입량에 따라 퍼지 가스 유입 용기의 유입구(Inlet) 안쪽으로 퍼지 가스를 가압하여 유입시켜 퍼지 가스 유입 용기내에 퍼지 가스를 충전하면서 퍼지 가스 유입 용기의 배출구(Outlet) 밖으로 공기를 배출시키는 제4단계; 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치된 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 측정 값에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 컨트롤 유닛(Control Unit)에 의해 퍼지 가스의 압력과 유입량을 조절하는 제5단계; 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지가스에 의해 양압이 유지되어 퍼지 가스가 충전된 상태에서 하나 이상의 3D 프린터로 프린팅을 실시하여 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 제6단계를 포함하며, 상기 퍼지 가스 유입 용기는 퍼지 가스가 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되고, 상기 퍼지 가스가 유입되는 유입구(Inlet) 전단과 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 차단 밸브를 설치하여 퍼지 가스나 공기의 출입을 제한하고, 그 차단 밸브의 개폐 조작 순서는 퍼지 가스 유입 시 배출구 차단 밸브를 열고, 퍼지 가스가 유입하는 유입구 차단 밸브를 열어 퍼지 가스를 가압하여 유입구(Inlet)로 퍼지 가스가 유입되게 하면서 퍼지 가스 유입 용기내에 퍼지 가스가 충전 및 가압되어 공기가 강제로 배출되게 한 후에, 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서에서 측정된 결과에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압을 유지할 수 있는 정도가 되도록 퍼지 가스 유입구(Inlet) 전단에 설치된 유입구 차단 밸브와 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 설치된 배출구 차단 밸브를 잠그는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 치과용 의료물품은 치과 보철물 또는 치과 교정장치인 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3D 프린터는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식 또는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식인 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배출구(Outlet) 후단에는 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생하는 유기화합물을 걸러주는 흡착 필터를 설치하는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조방법.
  6. 환자의 치아 또는 치과 관련 조직을 3D 스캔하고 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품을 제조하는 장치에 있어서,
    내부에 선반이 설치되어 광경화성 수지가 충전된 하나 이상의 3D 프린터를 선반 위에 설치할 수 있는 크기 이상의 퍼지 가스 유입 용기; 상기 퍼지 가스 유입 용기의 실내가 보이도록 일면에 투명창이 설치되고, 문을 열거나 잠글 수 있는 손잡이형 체결구가 설치된 앞문; 상기 퍼지 가스 유입 용기의 일측면에 가압된 퍼지 가스(Purge Gas)가 유입되는 유입구(Inlet) 및 퍼지 가스의 비중에 따라 상기 일측면의 상부 또는 하부로 다른 측면에 공기가 배출되는 배출구(Outlet); 상기 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되어 퍼지 가스 유입 압력과 유입량을 설정하고, 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서로부터 측정된 퍼지 가스 농도 및 압력 측정 값에 따라 퍼지 가스 유입 용기 내부가 퍼지 가스에 의해 양압(Positive Pressure)을 유지하도록 퍼지 가스의 유입 압력과 유입량을 조절하는 컨트롤 유닛(Control Unit); 상기 퍼지 가스 유입 용기의 측면에 설치되어 퍼지 가스 농도 및 압력을 측정하는 용기 내부 퍼지 가스 농도 및 압력 센서; 상기 퍼지 가스 유입 용기는 퍼지 가스가 빠져 나가지 않고 외부의 공기가 유입되지 않으며 퍼지 가스 유입 용기 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있도록 패킹재료로 패킹되고, 상기 퍼지 가스 유입 용기의 내부에 연결되는 외부전원을 포함하며, 상기 퍼지 가스가 유입되는 유입구(Inlet) 전단에 유입구 차단 밸브와 공기가 배출되는 배출구(Outlet) 후단에 배출구 차단 밸브를 설치하여 퍼지 가스나 공기의 흐름을 개폐조작하는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 및 헬륨(He) 가스로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 치과용 의료물품은 치과 보철물 또는 치과 교정장치인 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 3D 프린터는 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화성 수지 적층조형) 방식 또는 DLP(Digital Light Processing, 마스크 투영 이미지 경화) 방식인 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 배출구(Outlet) 후단에는 광경화성 수지의 경화 과정에서 발생하는 유기화합물을 걸러주는 흡착 필터를 설치하는 것을 특징으로 하는 퍼지 가스 충전과 가압을 이용한 3D 프린팅에 의한 치과용 의료물품의 제조장치.
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