KR20230065413A - 피크 소재의 유치 크라운 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유치 크라운 제조방법에 관한 것으로서, 특히 사출장치를 통해 피크(PEEK) 소재의 유치 크라운 생산을 대량화하며 피크 소재에 따른 유치 크라운의 심미감 및 내구성을 향상시킬 수 있게 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유치 크라운 제조방법은 유치 표준 형상에 기초하여 유치 크라운의 사출 설계하는 단계와, 사출 설계에 따라 금형을 제작하는 단계와, 금형을 이용하여 유치 크라운을 제작하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

피크 소재의 유치 크라운 제조방법{Milk tooth crown manufacturing method of PEEK material}

본 발명은 유치 크라운 제조방법에 관한 것으로서, 특히 사출장치를 통해 피크(PEEK) 소재의 유치 크라운 생산을 대량화하며 피크 소재에 따른 유치 크라운의 심미감 및 내구성을 향상시킬 수 있게 구성한 것이다.

일반적으로, 단일치아 보철수복은 치아 우식증(Dental Caries)이나 외상에 의해 심하게 손상된 치아를 크라운으로 수복하는 시술을 의미한다.

보철수복에 사용되는 크라운은 환자 개인에게 적합한 크라운을 직접 제조하여 제공하는 맞춤형 크라운(Patient Customized Crown) 시술이 일반적이며, 경우에 따라서는 표준 유치에 맞춰 미리 제조한 크라운을 제공하는 기성 크라운(Prefabricated Crown) 시술이 시행되기도 한다.

맞춤형 크라운은 기공소 또는 치과에서 복잡한 제작공정을 통해 제조되는데, 제작시 수리 또는 불량이 수반되어 제작과정이 길어지고 이에 따라 임상과정이 동시에 길어지며 추가적인 제작공정이 필요하므로 제작비용 및 진료비용이 과다하게 발생하는 단점이 있다. 특히, 맞춤형 크라운으로 제작하기 때문에 제조시간이 오래 걸려서 환자에게 즉시 보철수복 치료를 실시하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 기성형 크라운이란, 기공소를 통해 맞춤 제작하는 방식을 대체하기 위해 사람마다 다른 치아의 형태를 평균값으로 표준화하여 이에 적용할 크라운을 크기 별로 몇 가지 미리 제작한 것이다. 이렇게 미리 제작한 기성형 크라운을 곧바로 치과에 제공하면, 치과의사가 기성품 크라운 중에서 환자의 치열과 가장 근접한 모델을 선택하고, 핸드피스 그라인더로 국소부만 가공하여 바로 환자에게 시술할 수 있게 하는 것이다.

하지만, 종래에는 기성형 크라운을 외국에서 주로 수입하여 사용하였기 때문에 한국인의 치아 크기에 맞지 않는 경우가 많았고 따라서 환자에게 시술시 기성형 크라운을 환자의 기존 유치 크기와 형상에 맞게 절삭하고 제거하는 등의 작업 시간이 많이 소요되고 불필요하게 재료 비용도 상승하는 문제가 있었다.

또한 종래의 맞춤형 크라운 및 기성형 크라운의 재질은 메탈 또는 지르코니아로 제작한다. 메탈의 경우에는 가공성이 좋으나 색상에 따른 거부감이 크게 느껴져서 일반적으로 치아 안쪽의 치아 즉 어금니 위주의 크라운으로 제작되며, 지르코니아의 경우에는 무겁고 잘 깨지는 특성이 있어 내구성이 떨어지는 단점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2021-0062840호(공개일자 2021년06월01일) 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0044597호(공개일자 2021년04월23일) 대한민국 등록특허공보 제10-2286271호(공고일자 2021년08월05일)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 심미감과 내구성을 향상시킬 수 있는 피크(PEEK) 소재를 이용하여 유치 크라운을 제작함에 있어 대량 생산이 가능하도록 사출장치를 이용하여 사출 제작하는 피크(PEEK) 소재의 유치 크라운 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유치 크라운 제조방법은 유치 표준 형상에 기초하여 유치 크라운의 사출 설계하는 단계와, 사출 설계에 따라 금형을 제작하는 단계와, 금형을 이용하여 유치 크라운을 제작하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 금형은 상부 금형과 하부 금형을 포함하며, 금형들을 형폐함에 따라 형성된 캐비티는 유치의 표준 형상을 갖는다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 금형의 캐비티에 유치 크라운의 소재를 사출장치를 이용하여 사출 제작한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유치 크라운은 피크(PEEK) 재질이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 금형 캐비티에 유치 크라운의 소재가 사출된 후에 금형을 냉각하고, 금형을 형개하여 사출물을 인출하는 단계를 더 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유치 크라운 제조방법은 여러 종류의 유치에 해당하는 각각의 유치 표준을 설계하고 그 설계된 유치 표준에 따라 피크(PEEK) 소재의 유치 크라운을 제작하여 시술할 수 있도록 함으로써, 심미감과 내구성이 우수하다는 장점이 있다.

또한 유치 표준을 설계하고 그에 따라 제작함에 따라 시술함에 있어 시술 과정 중에 후속 가공공정을 대폭 절감할 수 있어 시술이 시간 및 인력 소모를 최소화 할 수 있다. 즉, 종래에는 유치 크라운을 수입하여 사용하는 경우가 많았는데 이 경우 유치 크라운이 한국인의 표준 유치에 따른 형상이 아니고 그보다 큰 형상이 대부분이었고, 따라서 환자에게 시술하기 위해 유치 크기와 형상에 맞게 유치 크라운을 절삭하고 제거하는 등의 작업을 해야 하므로 시술 시간이 많이 걸리고 재료(유치 크라운) 비용도 증가하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에 따르면 한국인의 표준 유치 형상에 따라 유치 크라운을 제작하였기 때문에 환자에게 시술시 절삭하거나 제거해야 할 양이 적으며 그러므로 시술 시간을 줄이고 재료 비용도 절약할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 유치 크라운 제조방법은 피크 소재의 유치 크라운을 제작함에 있어 사출장치를 통해 대량 생산이 가능하도록 구성하여 유치 표준으로 제작된 기성 유치 크라운을 저렴하게 제공할 수 있다.

도 1은 유치를 설명하기 위한 구강 내 치아를 나타낸 설명도이고,
도 2는 유구치의 크라운을 나타낸 사시도이며,
도 3은 유구치에 크라운을 시술한 상태를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조방법을 나타낸 블록도이며,
도 5는 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조를 위한 사출과정을 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 1은 유치를 설명하기 위한 구강 내 치아를 나타낸 설명도이고, 도 2는 유구치의 크라운을 나타낸 사시도이며, 도 3은 유구치에 크라운을 시술한 상태를 나타낸 개념도이다. 그리고 도 4는 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조방법을 나타낸 블록도이며, 도 5는 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조를 위한 사출과정을 나타낸 개념도이다.

통상적으로 치아는 유년기에 나는 1차 치아를 '유치'라 하고, 유치가 빠진 후에 나는 2차 치아를 '영구치'라 한다.

유치를 갖고 있는 유년기 또는 청소년 시기에 세균에 의해 침식되거나 손상된 유치를 유치 크라운으로 시술하여 유치를 보호함으로써, 가능한 유치를 오래 사용할 수 있게 하는 데에 유치 크라운 시술의 목적이 있다.

본 발명 또한 유치를 보호하기 위한 유치 크라운을 제조함에 있어 가볍고 내구성이 우수한 피크 소재의 유치 크라운을 대량 생산할 수 있도록 사출 제조하는 것에 기술적 사상을 두고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유치는 젖니 또는 탈락치라고도 하며, 일반적으로 총 20개로 구성된다.

각 유치의 명칭에 대해 살펴보면, 위턱 및 아래턱 동일하게 앞쪽에서 뒤쪽방향으로, 유중절치(a), 유측절치(b), 유견치(c), 제1유구치(d), 제2유구치(e)로 명칭되며 위아래 턱 각각 좌우 대칭되게 형성된다.

이와 같이 구성된 유치들 중에서 유치가 손상되거나 세균에 의해 침식된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 우선 시술을 위해 유치를 식각하고, 남은 유치의 일부를 보호하기 위해 유치 크라운을 씌워 유치를 보호한다.

유치를 보호하기 위한 유치 크라운은 해당 치아 즉 유중절치(a), 유측절치(b), 유견치(c), 제1유구치(d), 제2유구치(e)의 형태와 유사한 구조를 갖는다.

도 2에 도시된 유치 크라운(10)은 유구치 크라운으로서, 제1유구치(d) 또는 제2유구치(e)와 유사한 형태를 갖고 있으며, 다른 유치들에 해당하는 유치 크라운들 또한 해당 유치의 원래 형태와 같거나 유사한 모양을 갖는다.

유치 크라운(10)의 외형은 원래 치아의 형태를 갖고 있으며, 내부는 식각된 유치와 정합하도록 오목한 홈(13)이 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 잇몸에 남아 있는 식각된 유치(15)에 유치 크라운(10)을 덮어 씌워 고정한다.

한편, 본 발명에서는 이와 같은 유치 크라운을 제조하는 방법으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 유치 표준형상에 기초하여 유치 크라운(10)의 사출 설계를 하고, 사출 설계에 따라 금형(21H, 21L)을 제작한다.

그리고 사출장치(30)로 용융된 피크 소재를 금형(21H, 21L)의 캐비티(23)에 사출하고, 금형(21H, 21L)을 냉각하여 피크 소재의 유치 크라운(10)을 제작한 후, 금형(21H, 21L)을 형개하여 제작된 유치 크라운(10)을 인출하고, 인출된 유치 크라운(10)을 표면처리한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 피크 소재의 유치 크라운 제조방법에 대해 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

유치 크라운(10)을 사출 설계함에 있어서, 표준 유치를 설정하고 설정된 표준 유치의 형상에 따라 사출 설계를 수행한다(S10).

유치의 크기에 대한 정보는 아래의 [표 1] 및 [표 2]에 예시적으로 기술되어 있으며, [표 1] 및 [표 2]를 기준으로 표준 유치를 설정하여 설계할 수 있다.

아래에서 [표 1]은 어금니(유구치)에 대한 표준 유치 형상을 정리한 것이고, [표 2]는 유중절치(앞니)에 대한 표준 유치 형상을 정리한 것이다.

[표 1]

표 1에서, UD : 상악 1차 어금니, UE : 상악 2차 어금니, LD : 하악 1차 어금니, LE : 하악 2차 어금니, MD : 근원심폭경(mesiodistal width), BL : 협설측 폭(buccolingual width), C-MD : 치경 근원심 폭(cervical mesiodistal width), C-BL : 치경 협설측 폭(cervical buccolingual width).

[표 2]

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 한국인의 표준 유치 형상을 미리 조사하여 이 표준 유치 형상에 따라 유치 크라운(10)을 제작한다. 다만 상기 [표 1] 및 [표 2]는 예시적인 것이며, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 따라 [표 1] 및 [표 2]의 치수와 상이한 표준 유치 형상이 사용될 수도 있다. 또한 상기 표에서는 앞니(유중절치)와 어금니(유구치)에 대한 표준 형상만 나타내었지만 유측절치와 유견치 등 다른 치아에 대해서도 위와 같은 표준 형상을 미리 마련하고 그에 따라 유치 크라운을 제작할 수 있음은 물론이다.

표준 유치를 설정하여 사출 설계가 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 형개 및 형폐되는 상부 금형(21H)과 하부 금형(21L)에 사출 설계된 캐비티(23)가 형성되도록 가공하여 금형(21H, 21L)을 제작한다(S20).

그리고 형폐된 금형(21H, 21L)을 사출장치(30)의 노즐(31)에 위치시키고, 실린더(33)를 가열한 후 사출장치(30)의 호퍼(35)에 피크 소재의 펠릿(40)을 투입한다. 그리고 실린더(33) 내의 스크류(37)를 회전시키면 펠릿(40)이 실린더(33)의 노즐(31) 쪽으로 이동하면서 실린더(33)의 열에 의해 용융된 상태로 노즐(31)을 통해 금형(21H, 21L)의 캐비티(23)에 사출된다(S30).

용융된 피크 소재가 금형 캐비티(23)에 채워지면 금형(21H, 21L)을 냉각(S40)하여 피크 소재를 응고시킨 후 상부 금형(21H)과 하부 금형(21L)을 형개하여 금형(21H, 21L) 내부에서 응고된 피크 소재의 유치 크라운(10)을 인출한다(S50). 그 후 필요에 따라 유치 크라운(10)의 표면에 버(burr)를 제거하거나 이물질을 제거하는 등의 표면 처리를 수행할 수 있다.

대안적 실시예에서, 인출된 유치 크라운(10)에 대해 추가의 표면 처리를 더 실행할 수 있다(S60). 바람직한 일 실시예에서 표면 처리(S60)는 유치 크라운(10)의 표면을 플라즈마 처리하는 것이다.

일 예로서 상온 대기압 플라즈마 처리 공법에 따라 유치 크라운(10)의 표면처리를 수행할 수 있고, 이 때 아래의 표 3과 같은 조건 하에서 표면처리할 수 있다.

[표 3] 대기 플라즈마 발생기의 매개변수

표 3에 나타내고 있는 바와 같이, 플라즈마의 발생을 위한 기체는 Ar(99.999%)을 사용하고, 상온 대기압 플라즈마 장치에 10 L/min의 유량으로 기체를 주입하여 10W의 전기에너지를 이용하여 플라즈마를 발생시킨다. 플라즈마 처리 시 불꽃은 시편과 약 5mm로 유지하였으며, 각 유치 크라운 당 30분씩 처리한다.

상술한 것과 같이 유치 크라운(10)에 플라즈마 표면처리를 수행하게 되면 유치 크라운(10)의 표면의 내구성이 향상되고 표면에 항균성을 갖게 되며, 따라서 종래에 비해 더 긴 수명으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

10 : 유치 크라운
13 : 홈
15 : 식각된 유치
21, 21H, 21L : 금형
23 : 캐비티
30 : 사출장치
31 : 노즐
33 : 스크류
35 : 호퍼
37 : 스크류
40 : 피크 소재의 펠릿

Claims (5)

1. 유치 표준 형상에 기초하여 유치 크라운의 사출 설계하는 단계와,
   사출 설계에 따라 금형을 제작하는 단계와,
   금형을 이용하여 유치 크라운을 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유치 크라운 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   금형은 상부 금형과 하부 금형을 포함하며, 금형들을 형폐함에 따라 형성된 캐비티는 유치의 표준 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유치 크라운 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   금형의 캐비티에 유치 크라운의 소재를 사출장치를 이용하여 사출 제작하는 것을 특징으로 하는 유치 크라운 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   유치 크라운은 피크(PEEK) 재질인 것을 특징으로 하는 유치 크라운 제조방법.
5. 제3항에 있어서,
   금형 캐비티에 유치 크라운의 소재가 사출된 후에 금형을 냉각하고, 금형을 형개하여 사출물을 인출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유치 크라운 제조방법.

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