KR102574400B1 - 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법 및 장치 - Google Patents

치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따라, 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 픽스쳐의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포하는 단계; 상기 마스킹 용액을 건조하여 상기 픽스쳐의 상기 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하는 단계; 산성의 식각액을 이용해 상기 픽스쳐를 식각하여 상기 픽스쳐 표면에 미세한 구조를 형성하는 단계; 및 상기 마스킹 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법 및 장치{ETCHING METHOD AND APPARATUS OF DENTAL IMPLANT FIXTURE}
본 발명은 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법 및 장치에 관한 것이다.
치아 임플란트 시술이란 치아의 결손이 있는 부위나 치아를 뽑은 자리의 턱뼈에 골 이식, 골 신장술 등의 부가적인 수술을 통하여, 충분히 감쌀 수 있도록 부피를 늘린 턱뼈에 생체 적합적인 임플란트 본체를 심어서 자연치의 기능을 회복시켜주는 치과 치료이다.
임플란트는 치조골에 이식되는 픽스쳐(인공치근, Fixture), 어버트먼트(지대주, Abutment), 치아의 형상을 재현해주는 내관(Coping)과 크라운(Crown)으로 구성되어 있으며, 통상적으로 픽스쳐와 어버트먼트를 합쳐 임플란트라고 부른다.
임플란트 시술과정은 픽스쳐를 치조골에 심고, 픽스쳐가 치조골과 결합하여 자리를 잡으면 2차 수술과정에서 어버트먼트를 시술하며, 이후 크라운을 씌워 마무리하게 된다. 이때 픽스쳐의 표면 처리 방법에 따라 픽스쳐와 치조골이 결합하는 시간이 차이가 나며 그에 따라 치료기간이 달라진다.
이러한 픽스쳐의 표면 처리 방법에 있어서, 임플란트와 뼈의 강한 고정력을 위해 픽스쳐의 표면에 샌드 블라스팅과 강산을 이용한 식각을 통해 거칠기(roughness)를 형성하는 공정이 통상적으로 이루어지고, 픽스쳐의 식각 단계에서는, 픽스쳐의 상단부를 마스킹 한 후 식각액에 담지함으로써, 치조골에 직접 이식되는 픽스쳐의 하단부에만 거칠기를 부여하는 것이 일반적이다.
이러한 마스킹 공정은 고무 마개로 픽스쳐의 상단부를 마스킹함으로써 이루어지는 것이 일반적인데, 이 경우 마스킹 공정이 수동으로 진행되게 되므로 불량이 쉽게 발생할 수 있고 자동화 공정 중 인력이 투입되게 되어 공정이 복잡해지며 인건비가 과도하게 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 픽스쳐의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포하는 단계; 상기 마스킹 용액을 건조하여 상기 픽스쳐의 상기 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하는 단계; 산성의 식각액을 이용해 상기 픽스쳐를 식각하여 상기 픽스쳐의 표면에 미세한 구조를 형성하는 단계; 및 상기 마스킹 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스킹 용액은, 필름 형성제, 가소제 및 용제를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필름 형성제는, 니트로셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가소제는, 장뇌, 벤조산에틸 및 프탈산에틸 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용제는, 아세톤 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도포하는 단계는, 적어도 일부가 길이 방향을 따라 일정한 내경을 갖는 도포공이 적어도 하나 형성되는 도포판; 및 상기 도포판의 상측에 안착되는 덮개를 포함하는 도포부에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 도포하는 단계는, 상기 도포공에 상기 마스킹 용액을 투입하는 단계; 상기 도포공에 상기 픽스쳐를 삽입하는 단계; 및 상기 도포부의 상측에 상기 덮개를 안착시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스킹 필름을 형성하는 단계는, 80℃이상의 온도로 가열되며 수행될 수 있다.
또한, 상기 제거하는 단계는, 초음파가 조사되는 용해액을 통해 상기 마스킹 필름을 용해시킴으로써 수행될 수 있다.
또한, 상기 용해액은 아세톤을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 장치가 제공된다. 상기 장치는, 상기 픽스쳐의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포하는 도포부; 상기 마스킹 용액을 건조하여 상기 픽스쳐의 상기 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하는 건조부; 산성의 식각액을 이용해 상기 픽스쳐를 식각하여 상기 픽스쳐의 표면에 미세한 구조를 형성하는 식각부; 및 상기 마스킹 필름을 제거하는 용해부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 치과용 임플란트 픽스쳐의 표면 처리 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 픽스쳐의 표면을 거칠게 하기 위해 상기 픽스쳐의 표면을 샌드 블라스팅하는 단계; 산성의 식각액을 이용하여 상기 픽스쳐를 식각하는 단계; 상기 식각액을 제거하기 위해 상기 픽스쳐의 표면을 세정하는 단계; 및 상기 픽스쳐의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 마스킹 용액을 픽스쳐에 도포함으로써, 픽스쳐 표면에 골고루 마스킹 필름을 형성시키므로, 픽스쳐의 모든 면이 균일하게 마스킹되어, 식각액이 용이하게 침투되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 도포부에서 마스킹 용액을 이용하여 복수의 픽스쳐에 한 번에 마스킹 필름이 형성되므로, 고무 마개를 하나씩 픽스쳐에 씌워 마스킹이 이루어지던 종래 마스킹 방법에 비해 효율성이 증대되고, 불량률이 떨어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 용해액에 초음파를 조사하면서 마스킹 필름을 제거하므로, 음향 스트리밍(acoustic streaming)과 캐비테이션(cavitation)에 의한 용액의 교반 효과가 발생됨으로 인해 용해 시간이 단축될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식각 장치의 도포부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법의 흐름도이다.
도 5는 S410 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 표면 처리 방법의 흐름도이다.
도 7은 마스킹 용액에 대한 실험예에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 식각 방법을 수행한 이후의 픽스쳐 표면을 촬영한 사진이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 장치를 구성하고 사용하는 방법을 상세히 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 이하에서 기재되는 편의상 상하좌우의 방향은 도면을 기준으로 한 것이며, 해당 방향으로 본 발명의 권리범위가 반드시 한정되는 것은 아니다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트의 분해도이다.
도 1을 참조하면, 치과용 임플란트(100)는, 치조골에 이식되는 픽스쳐(110)와 어버트먼트(120) 및 치아의 형상을 재현해주는 내관(도시되지 않음)과 크라운(130)을 포함할 수 있다.
임플란트 시술과정은 픽스쳐(110)를 치조골에 심고, 픽스쳐(110) 치조골과 결합하여 자리를 잡으면 2차 수술과정에서 어버트먼트(120)를 시술하며, 이후 크라운(130)을 씌워 마무리하게 된다. 이때 픽스쳐(110)의 표면 처리 방법에 따라 픽스쳐(110)와 치조골이 결합하는 시간이 차이가 나며 그에 따라 치료기간이 달라진다. 구체적으로, 픽스쳐(110)의 표면적이 증가할수록 픽스쳐(110)이 치조골과 결합하는 시간이 짧아질 수 있으며, 이는 픽스쳐(110)를 표면 처리함으로써 픽스쳐(110) 표면에 미세 구조를 형성함으로써 수행될 수 있다.
본 발명은 이러한 픽스쳐(110)의 표면 처리 방법, 구체적으로는 픽스쳐(110)의 식각 방법에 관한 것이며, 이에 관하여 이하에서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식각 장치의 도포부의 단면도이다.
장치(200)는, 픽스쳐(110)의 적어도 일부를 식각하기 위한 것이다. 예를 들어, 장치(200)는, 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포함으로써 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하고, 마스킹 필름이 형성되지 않은 픽스쳐(110)의 표면을 식각할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 장치(200)는, 도포부(210); 건조부(220); 식각부(230); 및 용해부(240)를 포함할 수 있다.
도포부(210)는 픽스쳐(110)에 마스킹 용액을 도포할 수 있다. 예를 들어, 마스킹 용액은 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 도포될 수 있다. 마스킹 용액은 건조시 픽스쳐(110)의 표면에 마스킹 필름을 형성할 수 있다.
실시예에서, 도포부(210)는 픽스쳐(110)의 일부에만 마스킹 용액을 도포할 수 있다. 예를 들어, 픽스쳐(110)의 하단부에는 마스킹 용액이 도포되지 않고, 픽스쳐(110)의 상단부에만 마스킹 용액이 도포될 수 있다. 마스킹 용액이 도포되지 않은 픽스쳐(110)의 하단부에는 나사산이 형성될 수 있다. 즉, 나사산이 형성되어 치조골에 직접 삽입되는 픽스쳐(110)의 하단부에는 마스킹 용액이 도포되지 않고, 치조골에 삽입되지 않는 픽스쳐(110)의 상단부에는 마스킹 용액이 도포될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 마스킹 용액은 필름 형성제, 가소제 및 용제를 포함할 수 있다. 필름 형성제는 마스킹 용액이 건조되었을 때, 픽스쳐(110)의 표면에 막을 형성하여 픽스쳐(110) 표면의 식각을 방지하기 위한 것이다. 가소제는 마스킹 용액에 탄성률과 유연성을 부여하며, 용융 점도를 저하하여 가공성을 향상시키기 위한 것이다. 용제는 필름 형성제 및/또는 가소제를 용해시키기 위해 사용되는 것으로, 마스킹 용액의 건조 시 증발되어 제거될 수 있다. 마스킹 용액이 픽스쳐(110)의 표면에 도포된 후, 건조에 따라 용제가 제거되면, 필름 형성제에 의해 픽스쳐(110)의 표면에 마스킹 필름이 형성될 수 있다.
실시예에서, 필름 형성제는, 니트로셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 니트로셀룰로오스일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 가소제는, 장뇌, 벤조산에틸 및 프탈산에틸 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 벤조산에틸일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 용제는, 아세톤 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 아세톤일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 도포부(210)는 도포판(211) 및 덮개(212)를 포함할 수 있다. 도포판(211)에는 적어도 하나의 도포공(213)이 형성될 수 있다. 도포공(213)에 마스킹 용액을 투입하고, 도포공(213)에 픽스쳐(110)를 삽입함으로써, 픽스쳐(110)에 마스킹 용액이 도포될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 도포공(213)은 적어도 일부가 길이 방향을 따라 일정한 내경을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 도포공(213)의 내경은 픽스쳐(110)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 도포공(213)에 마스킹 용액이 투입된 상태에서 픽스쳐(110)를 도포공(411)에 삽입하면, 픽스쳐(110)에 도포공(213)과 픽스쳐(110) 사이의 공간만큼의 두께로 마스킹 용액이 도포될 수 있다. 도포공(213)의 적어도 일부가 길이 방향을 따라 일정한 내경을 가질 경우, 픽스쳐(110)에 도포되는 마스킹 용액의 두께가 일정하게 유지될 수 있다.
실시예에서, 덮개(212)는 도포공(213)과 대응하는 위치에 적어도 하나의 삽입공(214)이 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 삽입공(214)의 내경은 픽스쳐(110)의 직경과 대응할 수 있다. 도포공(213)에 픽스쳐(110)가 삽입되면, 마스킹 용액이 도포공(213) 밖으로 흘러 넘칠 수 있다. 이때, 덮개(212)의 삽입공(214)을 픽스쳐(110)에 삽입시키면서 덮개(212)를 도포판(211) 상측에 안착시키면, 흘러 넘친 마스킹 용액이 도포부(210) 외측으로 배출될 수 있다. 이에 따라, 픽스쳐(110)에는 도포공(213)의 깊이만큼만 마스킹 용액이 도포될 수 있다.
실시예에서, 도포판(211)은, 적어도 하나의 도포공(213)이 관통 형성되는 몸체부; 및 몸체부의 하측에서 몸체부를 지지하고 도포공(213)의 바닥면을 구성하는 바닥부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
건조부(220)는, 마스킹 용액을 건조하여 픽스쳐(110)에 마스킹 필름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 마스킹 필름은 마스킹 용액이 도포된 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 형성될 수 있다.
실시예에서, 건조부(220)는 자연건조, 열풍건조, 냉풍건조 또는 진공건조 등 공지된 모든 방식으로 마스킹 용액을 건조할 수 있다. 예를 들어, 건조부(220)는 픽스쳐(110)가 삽입된 도포부(210)를 80℃ 이상의 온도, 바람직하게는 100℃의 온도로 가열하며 마스킹 용액을 건조할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
식각부(230)는 산성의 식각액을 이용해 픽스쳐(110)의 표면을 식각할 수 있다. 픽스쳐(110)의 표면이 식각되면, 픽스쳐(110)의 표면에 미세한 구조가 형성될 수 있다. 이때, 마스킹 필름이 형성된 픽스쳐(110)의 표면은 식각액에 의해 식각되지 않을 수 있다. 이에 따라, 마스킹 필름이 형성되지 않은 픽스쳐(110)의 하단부 표면만 식각되어 미세한 구조가 형성되고, 마스킹 필름이 형성된 픽스쳐(110)의 상단부 표면은 식각되지 않아 미세 구조가 형성되지 않을 수 있다. 치조골에 삽입되는 픽스쳐(110)의 하단부 표면에 미세한 구조가 형성될 경우 치조골과의 결합 시간 단축에 유리하나, 치조골에 삽입되지 않는 픽스쳐(110)의 상단부의 표면에 미세한 구조가 형성될 경우, 픽스쳐(110)가 치아에 식립되었을 때 염증을 유발할 수 있다. 본 발명에서는 픽스쳐(110)의 상단부가 마스킹됨에 따라 픽스쳐(110)의 상단부 표면이 식각되지 않도록 함으로써 상기 문제를 방지할 수 있다.
실시예에서, 식각액으로는 염산과 황산의 혼합액 또는 염산과 과산화수소의 혼합액 등이 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 식각액에는 초순수가 포함될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 식각액으로는 픽스쳐(110) 표면의 식각을 위한 모든 공지된 식각액이 사용될 수 있다.
실시예에서, 식각부(230)는 85 내지 95 ℃의 온도에서 식각액에 픽스쳐(110)를 담지함으로써 픽스쳐(110)의 표면을 식각시킬 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
용해부(240)는 마스킹 필름을 제거할 수 있다. 이에 따라, 식각이 완료된 픽스쳐(110)는 마스킹 필름이 제거된 상태로 이후 공정이 진행될 수 있다.
실시예에서, 용해부(240)는 용해액을 통해 마스킹 필름을 제거할 수 있다. 용해액은 DMSO(dimethyl sulfoxide) 및 아세톤 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 아세톤일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, 용해부(240)는 용해액에 초음파를 조사할 수 있다. 용해액에 초음파가 조사될 경우, 음향 스트리밍(acoustic streaming)과 캐비테이션(cavitation)에 의한 용액의 교반 효과가 발생됨으로 인해 용해 시간이 단축될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에 따라, 장치(200)는 제어부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 적어도 하나의 프로세서로 구성되어, 소프트웨어에 의해 도포부(210), 건조부(220), 식각부(230) 및/또는 용해부(240)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 픽스쳐(110)의 식각 공정이 자동화됨으로써, 인력이 투입되지 않아 불량률 및 인건비가 감소될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법의 흐름도이고, 도 5는 S410 단계를 설명하기 위한 도면이다.
방법(400)은, 픽스쳐(110)를 식각하기 위한 것으로, 도 2의 장치(200)에 의해 수행될 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
S410 단계에서, 픽스쳐(110)에 마스킹 용액을 도포할 수 있다. 예를 들어, 마스킹 용액은 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 도포될 수 있다. 구체적으로, 마스킹 용액은 픽스쳐(110)의 상단부에 도포되고 하단부에는 도포되지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에서, S410 단계는 도 3의 도포부(210)에서 수행될 수 있다. 구체적으로, S410 단계는, 도포공(213)에 마스킹 용액을 투입하는 단계(도 5의 (a) 참조); 도포공(213)에 픽스쳐(110)를 삽입하는 단계(도 5의 (b) 참조); 및 도포판(211)의 상측에 덮개(212)를 안착시키는 단계(도 5의 (c) 참조)를 포함할 수 있다.
도포공(213)에 픽스쳐(110)를 삽입하는 단계에서, 도포공(213)에 투입된 마스킹 용액이 픽스쳐(110)에 도포될 수 있다. 이때, 마스킹 용액은 도포공(213) 외부로 흘러 넘칠 수 있는데, 흘러 넘친 마스킹 용액은 도포판(211)의 상측에 덮개(212)를 안착시키는 단계에서 도포판(211) 외부로 배출될 수 있다.
S420 단계에서, 마스킹 용액을 건조하여 픽스쳐(110)에 마스킹 필름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 마스킹 필름은 마스킹 용액이 도포된 픽스쳐(110)의 적어도 일부에 형성될 수 있다.
실시예에서, S420 단계는 자연건조, 열풍건조, 냉풍건조 또는 진공건조 등 공지된 방식으로 도포판을 건조시킴으로써 수행될 수 있다. 예를 들어 S420 단계는, 픽스쳐(110)가 삽입된 도포부(210)를 80℃ 이상의 온도로 가열하며 마스킹 용액을 건조함으로써 수행될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
S430 단계에서, 산성의 식각액을 이용해 픽스쳐(110)를 식각하여 픽스쳐(110)의 표면에 미세한 구조를 형성할 수 있다. 이때, 예를 들어, 마스킹 필름이 형성된 픽스쳐(110)의 표면은 식각되지 않을 수 있다.
실시예에서, S430 단계는 마스킹 필름이 형성된 픽스쳐(110)를 식각액에 담지함으로써 수행될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 픽스쳐(110)에 식각액을 분사하는 등 공지된 다양한 방법이 사용될 수 있다.
S440 단계에서, 마스킹 필름을 제거할 수 있다. 마스킹 필름은 용해액에 의해 용해되어 제거될 수 있다.
실시예에서, S440 단계는 초음파가 조사되는 용해액을 통해 마스킹 필름을 용해시킴으로써 수행될 수 있다. 구체적으로, S440 단계에서, 초음파가 조사되는 용해액에 픽스쳐(110)를 담지하여 마스킹 필름을 용해시킬 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐의 표면 처리 방법의 흐름도이다.
방법(600)은 도 4의 방법(400)을 이용하여 치과용 임플란트 픽스쳐를 표면 처리하기 위한 것이다.
S610 단계에서, 픽스쳐(110)의 표면을 샌드 블라스팅할 수 있다. 샌드 블라스팅 공정을 통해 픽스쳐(110)의 표면을 거칠게 할 수 있다. 이에 의해, 픽스쳐(110)에 마이크로 크기의 표면 거칠기가 형성될 수 있다.
실시예에서, S610 단계는 픽스쳐(110)에 알루미나 입자를 분사함으로써 수행될 수 있다. 알루미나 입자는 4 내지 6 bar의 분사 압력, 10 내지 30초의 분사 시간, 50 내지 180 μm의 입자 크기로 픽스쳐(110)에 분사될 수 있다. 또한 픽스쳐(110)는 알루미나 입자의 분사 공정 도중 100 내지 45000 rpm의 속도로 회전할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
S620 단계에서, 산성의 식각액을 이용하여 픽스쳐(110)를 식각할 수 있다. 식각에 의해 픽스쳐(110) 표면에 미세한 구조를 형성할 수 있다. 이는 S610 단계에서 형성된 표면 거칠기를 미세화하여, 픽스쳐(110)의 표면적을 늘림으로써 픽스쳐(110)와 치조골의 결합이 더욱 용이해지도록 하기 위한 것이다. S620 단계는 도 4의 방법과 동일한 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 이하 구체적인 설명은 생략한다.
S630 단계에서, 픽스쳐(110)의 표면을 세정할 수 있다. 세정에 의해 식각액을 제거할 수 있다.
실시예에서, S630 단계는, 식각이 완료된 픽스쳐(110)를 세정액에 담지한 후 세정액에 초음파를 조사함으로써 수행될 수 있다. 픽스쳐(110)의 세정 이후 초순수를 이용하여 식각액 잔류물을 제거하고, 질소 가스 및 열풍 건조를 통해 픽스쳐(110) 표면의 액체를 건조할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
S640 단계에서, 픽스쳐(110) 표면을 친수성 표면으로 개질할 수 있다. S640 단계는 임플란트 시술의 실패율을 줄이고, 임플란트와 뼈의 안정적이고 강한 고정력을 얻기 위한 공정이다. 표면처리 직후에, 임플란트 표면이 공기에 노출되어 지속적인 산화반응을 거치면서 친수성 특성이 점차 감소하게 되는데, S640 단계를 통해 이를 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 방법(600)은, S610 단계 이전에 픽스쳐(110)에 기계 가공을 통하여 나사산을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 나사산의 피치, 높이, 크기, 형태 및/또는 개수는 다양한 조건과 상황 및 픽스쳐(110)의 적용 목적에 맞게 다양하게 변경될 수 있다.
[실험예]
본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 실험예를 다음과 같이 나타내었다.
(1) 실험예 1: 마스킹 용액의 도포성 평가
마스킹 용액으로 실시예 1과 비교예 1을 준비하였다. 실시예 1로는 니트로셀룰로오스, 아세톤 및 벤조산에틸 혼합 용액을 준비하였고, 비교예 1로는 도금 공정에서 통상적으로 사용되는 마스킹 용액인 PVC 분말, 부틸벤질 프탈레이트, 산화규소, 규산 마그네슘, 산화 아연 및 탄산 칼슘 혼합 용액을 준비하였다.
실시예 1과 비교예 1을 각각 픽스쳐의 표면에 도포한 후 건조하여 픽스쳐 표면에 마스킹 필름을 형성하였고, 형성된 마스킹 필름의 두께를 도 7에 나타내었다.
도 7을 참조하면, 비교예 1의 경우 마스킹 용액의 점도가 낮아 픽스쳐 표면에 형성되는 마스킹 필름이 0.2mm 이하의 두께로 얇게 형성되었다. 이에 따라, 식각액이 마스킹 필름 안으로 쉽게 침투하는 문제가 발생하였다.
반면에, 실시예 1의 경우 마스킹 용액의 점도가 높아 픽스쳐 표면에 형성되는 마스킹 필름이 0.6mm 이상의 두께로 두껍게 형성되었다. 이에 따라, 식각액에 마스킹 필름 안으로 쉽게 침투되지 않았다.
실시예 1에 따른 마스킹 용액으로 픽스쳐에 마스킹 필름을 형성한 후 도 4의 방법(400)으로 픽스쳐에 식각 공정을 수행한 다음, 픽스쳐의 표면을 촬영하여 도 8에 나타내었다. 도 8을 참조하면, 식각액에 의해 식각된 픽스쳐 표면은 미세 구조가 형성되어 표면적이 늘어남을 확인할 수 있다. 반면에, 마스킹 필름이 형성된 픽스쳐 표면은 식각되지 않아 미세 구조가 형성되지 않음을 확인할 수 있다.
(2) 실험예 2: 픽스쳐의 생산성 평가
본 발명의 실시예에 따른 표면 처리 방법과 종래 고무 마개를 이용해 마스킹하는 방법을 이용한 표면 처리 방법의 소요 시간과 불량률을 비교하기 위해 실험을 진행하였다.
픽스쳐의 표면 처리 방법을 실시예 2와 비교예 2로 구분하여 실험을 진행하였다. 실시예 2는 픽스쳐에 마스킹 용액을 도포하고, 픽스쳐를 건조한 다음, 식각액으로 픽스쳐를 식각하고, 용해액으로 마스킹 필름을 제거한 후, 픽스쳐를 세정하고 건조하는 순으로 진행되었다. 비교예 2는 픽스쳐에 수기로 고무 마개를 조립하고, 식각액으로 픽스쳐를 식각한 다음, 수기로 고무 마개를 해체하고, 픽스쳐를 세정하고 건조하는 순으로 진행되었다.
실시예 2와 비교예 2의 방법을 통해, 각각 100개의 픽스쳐를 총 5번 표면 처리하였고, 각 실험에서 소요되는 시간을 표 1에 나타내었다. 또한, 실시예 2와 비교예 2의 불량률을 비교하기 위해, 각 실험에서 100개의 픽스쳐 중 불량 픽스쳐의 개수를 확인하여 표 1에 나타내었다.
실시예 2 비교예 2
소요시간(분) 불량 개수 소요시간(분) 불량 개수
실험 1 68 0 123 4
실험 2 67 0 118 3
실험 3 69 0 129 0
실험 4 69 0 131 0
실험 5 68 0 116 4
평균 68.2 0 123.4 2.2
표 1에서 나타나는 바와 같이, 100개의 픽스쳐를 표면 처리하는데, 실시예 2에서는 평균 68.2분이 소요되었고 비교예 2에서는 평균 123.4분이 소요되었는 바, 실시예 2에서 비교예 2에 비해 공정 소요 시간이 55.2%로 감소함을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 2에서는 100개의 픽스쳐 중 평균 2.2개의 불량이 발생하였으나, 실시예 2에서는 100개의 픽스쳐 중 불량이 전혀 발견되지 않았는 바, 불량률이 현저히 감소하였음을 확인할 수 있었다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 치과용 임플란트 110: 픽스쳐
120: 어버트먼트 130: 크라운
210: 도포부 211: 도포판
212: 덮개 213: 도포공
214: 삽입공

Claims (12)

  1. 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 방법으로서,
    상기 픽스쳐의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포하는 단계;
    상기 마스킹 용액을 건조하여 상기 픽스쳐의 상기 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하는 단계;
    산성의 식각액을 이용해 상기 픽스쳐를 식각하여 상기 픽스쳐의 표면에 미세한 구조를 형성하는 단계; 및
    상기 마스킹 필름을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 도포하는 단계는, 적어도 일부가 길이 방향을 따라 일정한 내경을 갖는 도포공이 적어도 하나 형성되는 도포판 및 상기 도포판의 상측에 안착되는 덮개를 포함하는 도포부에서 수행되되, 상기 도포공에 상기 마스킹 용액을 투입하는 단계; 상기 도포공에 상기 픽스쳐를 삽입하는 단계; 및 상기 도포부의 상측에 상기 덮개를 안착시키는 단계를 포함하고,
    상기 덮개를 안착시키는 단계에 의해 상기 픽스쳐에 상기 도포공의 깊이에 대응하여 상기 마스킹 용액이 도포되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹 용액은, 필름 형성제, 가소제 및 용제를 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필름 형성제는, 니트로셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가소제는, 장뇌, 벤조산에틸 및 프탈산에틸 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 용제는, 아세톤 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹 필름을 형성하는 단계는, 80℃이상의 온도로 가열되며 수행되는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거하는 단계는, 초음파가 조사되는 용해액을 통해 상기 마스킹 필름을 용해시킴으로써 수행되는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용해액은 아세톤을 포함하는, 방법.
  11. 치과용 임플란트 픽스쳐의 식각 장치로서,
    상기 픽스쳐의 적어도 일부에 마스킹 용액을 도포하는 도포부;
    상기 마스킹 용액을 건조하여 상기 픽스쳐의 상기 적어도 일부에 마스킹 필름을 형성하는 건조부;
    산성의 식각액을 이용해 상기 픽스쳐를 식각하여 상기 픽스쳐의 표면에 미세한 구조를 형성하는 식각부; 및
    상기 마스킹 필름을 제거하는 용해부를 포함하고,
    상기 도포부는, 적어도 일부가 길이 방향을 따라 일정한 내경을 갖는 도포공이 적어도 하나 형성되는 도포판; 및 상기 도포판의 상측에 안착되는 덮개를 포함하고,
    상기 마스킹 용액이 투입된 상기 도포공에 상기 픽스쳐를 삽입하고 상기 도포판의 상측에 상기 덮개를 안착시킴으로써, 상기 픽스쳐에 상기 도포공의 깊이에 대응하여 상기 마스킹 용액이 도포되는, 장치.
  12. 치과용 임플란트 픽스쳐의 표면 처리 방법으로서,
    상기 픽스쳐의 표면을 거칠게 하기 위해 상기 픽스쳐의 표면을 샌드 블라스팅하는 단계;
    제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법에 따라, 산성의 식각액을 이용하여 상기 픽스쳐를 식각하는 단계;
    상기 식각액을 제거하기 위해 상기 픽스쳐의 표면을 세정하는 단계; 및
    상기 픽스쳐의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계를 포함하는, 방법.
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