KR20210012605A - 3d 프린터를 이용한 치과용 기공 기술 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 프린터를 이용한 치과용 기공기술에 관한 것이다. 본 발명은 치과용 기공물을 사용자의 특성을 컴퓨터를 통해 재현하고, 이를 모델링처리 후 이상유무를 확인한 후 DLP 3D 프린터를 통해 성형물을 완성하는 기술이다.
DLP 3D 프린터는 응용된 재료에 한층씩 적충하여 입체물을 형성하는 3차원 객체 생성장치로 처리시간이 빠른 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 가진 DLP 3D 프린터를 이용하여, 치과용 기공물을 적용한 결과 사용자의 치열의 특성을 최대한 살릴 수 있으며, 컴퓨터를 통해 사용자의 치열 및 치아상태를 정밀하게 가공할 수 있는 3Dㅍ,린터를 이용한 치과용기공기술을 제공하는 장점이 있다.

Description

3D 프린터를 이용한 치과용 기공 기술{3D printer to the technology}

본 발명은 3D 프린터를 이용한 치과용 기공기술에 관한 것으로, 상세하게 DLP(Digital Light Processing)방식은 프로젝터의 광원(특정파장의 빛을 사용)을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)을 UV 경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅하며, SLP 방식인 선 단위 조형에 비해 면 단위 조형이 가능하여 제작속도가 빠른 장치기술이다.

3D 프린터는 컴퓨터 디자인 프로그램으로 만든 3차원 도면을 기반으로 입체 모양의 실물로 성형하는 기계를 말한다.

3D 프린터에 적용되는 기술은 3차원 입체물의 성형에 사용되는 재료 및 그것의 성형방법에 따라 다양하다.

대표적인 3D 프린팅 기법의 하나인 DLP(Digital Light Processing)방식은 프로젝터의 광원(특정파장의 빛을 사용)을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)을 UV경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅하는 방식이다.

특히, FEM 방식으로 내부가 비어있는 3차원 입체물을 성형하는 경우, 적층되는 위치의 하방에 지지물이 없는 경우, 적층된 반 액체 상태의 재료가 하방으로 흘러내리는 현상이 발생한다.

이를 해결하기 위한 방법으로 종래의 3D프린터는 하방 지지물이 없는 위치에 밀도가 낮은 서포트를 추가하도록 제어하는 옵션을 제공함으로써 적층된 재료가 하방으로 흘러내리는 것을 방지하고 있다.

하지만, 서포트의 사용은 재료의 낭비를 야기하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 기술은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 3D 프린팅시 한 화면을 형상대로 이미지를 쏴 UV 경화성 수지를 한층 한층 굳히게 되면서 조형상을 완성시키며, 단층 단위로 빛을 쏘아 조형작업이 이뤄지는 방식을 제공하며, 이를 치기공에 응용함으로써 재료의 과다 방지는 물론, 섬세한 작업과 빠른 공정처리를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자마다 각기 다른 치열 및 치기공의 특성을 살려 이를 3D 프린터를 통해 완성시키므로써, 섬세한 작업이 가능함은 물론 빠른 처리가 가능함과 경제성을 동시에 제공하는 특징을 가진다.

본 발명은 3D 프린터를 이용한 치과용 기공기술에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 응용된 재료를 한층씩 적층하여 입체물을 형성하는 3차원 객체 치과용 기공기술의 처리 방법에 있어서, 출력대상 3차원 모델링 파일에 대응하여 미리 생성된 코드를 참조하여 DLP 3D 프린터는 경로에 따라 공구를 이동하면서 하방으로 지지물이 존재하는지 판단하는 단계와 상기 판단결과, 상기 지지물이 존재하지 않으면, 응고팬을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 출력 대상 3차원 모델링 파일에 대응하여 미리 설정된 프린팅 구성 파라미터에 기반하여 출력되는 재료의 적층 두께정보, 응고팬이 구동되지 않도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 프린팅 구성 파라미터에 기반하여, UV경화제 도포 및 적층 레이어를 따라 경화시켜 완성시키는 DLP 처리방식에 따라 사용자의 치아 조명물을 3차원 객체물을 완성시킬 수 있도록 제어될 수 있다.

상기 본 발명의 형태들은 본 발명의 바람직한 실시예를 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 DLP(Digital Light Processing : 디지털 광학 기술) 액체 광 경화성 수지가 담긴 수조 안에 조형형상 모양의 빛을 이미지 마스크 단위(2차원)로 투사하여 적층하는 방식으로 안정적인 측면과 빠른 조형형상을 완성시킬 수 있는 특징을 가진다.

본 발명의 다른 효과는 DLP 방식은 프로젝터의 광원(특정파장의 빛을 사용)을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)를 UV경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅하는 방식으로 한층한층 조형물을 적층 시킬 수 있으며, 안정적인 보형물 제작이 가능한 특징을 가진다.

본 발명의 또 다른 효과는 사용자의 치기공 형상을 컴퓨터를 통해 시뮬레이션 하면서 특성에 적합한 형태의 보정 작업 후 이를 3D 프린터를 통해 조형물의 형상을 SLA 방식에 비해 3배정도 빠르게 완성시키므로 신속성, 정확성과 더불어 경제성을 추구하는 특징을 가진다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들을 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하의 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예를 제공한다.
다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합하여 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체 시뮬레이션 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체를 3D 프린팅 하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체물로 치기공 제품을 구성하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현 될 수 있지만, 각 구성요소들의 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술분야의 담당자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 1은 3D 프린터를 이용한 치과용 기공기술의 처리공정을 설명하기 위한 도면으로 컴퓨터(10)를 통해 사용자의 치아형상을 응용S/W를 이용하여 시뮬레이션 할 수 있으며, 이러한 공정을 거쳐 사용자 조형물을 미세관찰이 용이하며, 조형물의 미세조정 후 3D프린터(30)를 통해 조형물의 인쇄를 진행할 수 있으며, 프린터 출력물(40)을 통해 조형물의 인쇄형태 점검 후 조형물(50)을 분리하여 최종 출력물을 검사후 전공정을 완료한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체 시뮬레이션 도면이다.

도 2는 사용자의 치기공본(60)을 이용하여 이를 스캐닝 및 응용S/W를 이용하여 미세보정 과정을 거치는 작업 공정이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체를 3D 프린팅 하는 도면이다.

도 3은 DLP 3D 프린터를 통해 사용자의 치기공 조형물(70)을 UV 경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 조형물 틀(80) 위에 프린트 할 수 있다.

또한, UV경화성 수지를 한층 단위로 굳히는 방법으로 경화시켜 조형물이 완성되므로 기존 SLA(선단위 조형) 방식에 비해 3배정도 빠르게 조형물을 완성시킨다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 객체물로 치기공 제품을 구성하는 도면이다.

도 4는 본 발명에서 얻을 수 있는 치기공 조형물(90)로 DLP 3D 프린터를 통해 완성된 치기공 조형물로 전공정을 거쳐 얻어낸 완성제품이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 담당자(당업자)에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다.

본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (3)

1. 사용자의 치아 석고 본의 스캔입력 및 응용S/W를 통한 시뮬레이션 처리 등 3차원 객체의 성형 방법에 있어서, 출력대상 3차원 모델링 파일에 대응하여 미리 생성된 코드를 적용하여 DLP 3D 프린터를 통해 한층 단위의 레이어에 UV 경화제를 뿌려 한층한층 완성처리하는 단계; 및 상기 판단 결과, 상기의 조형물이 빠르게 경화되는 3차원 객체 성형방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 UV 경화된 치아 조형물은 DLP 처리방식에 의해 적층레이어에 따라 한번에 경화되기에 제작속도가 빠른 3차원 객체 성형방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 출력대상 3차원 객체 조형물은 종래의 SLA방식에서 구현되는 X,Y,Z의 방향에서 속도를 계산하게되고, DLP의 방식은 Z의 방향으로만 속도를 계산하게 되므로 처리속도가 빠른 기계적 특징을 갖는 성형방법.

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