고려대학교 대학원 보건과학과 치의기공전공
Abstract
The milling devices, there is a vertical milling machine, horizontal milling machine and universal milling machine. Universal milling machine used in dentistry.Universal milling machine are distinguished by mean of the number of milling axes: 3-axis milling devices, 4-axis milling devices, 5-axis milling devices.3-axis milling devices can to movement X, Y, Z value, 4-axis milling devices can to movement X, Y, Z value and A(rotatable tension bridge), 5-axismilling devices can to movement X, Y, Z value and A(rotatable tension bridge),B(rotatable milling spindle), Further, 6-axismilling machineisunder
development.
* 교신저자 : kuc2842@korea.ac.kr
서론
현재 CAD/CAM은 반도체, 디스플레이, 자동차, 항공우주 등 주요 핵심산업에 이용되고 있으며, 이러한 산업 기술은 시대가 변화됨에 따라 융합화, 복합화, 다기능화 되었다. 또한 산업 기술의 발달로 규격, 품질, 성능 등의 향상이 이루어졌으며, 이러한 캐드캠을 활용하여 치과용 기기에 접목시킴으로써 공정의 단순화와 생산의 자동화를 이루었다.
흔히 치과에서 사용하는 CAD/CAM장비 중 CAM 장비는 밀링머신이라 하며, 이는 보철물을 고정하는 테이블을 좌우(X), 상하(Y), 전후(Z) 방향으로 이동시켜 보철물을 입체적으로 가공할 수 있다. 이러한 밀링머신은 수직 밀링머신(vertical milling machine), 수평 밀링머신(horizontal milling machine), 만능 밀링머신(universal milling machine)이 있으며, 치과영역에선 주로 만능 밀링머신을 사용한다(그림 1).
만능 밀링머신은 수평 밀링머신과 구조는 같으나 새들과 테이블 사이에 회전판이 있어 테이블을 회전시킬 수 있으며, 자유성형이 가능해 복잡한 치아 구조물의 가공이 가능하다[1].
밀링장비가 포함된 C AD/CAM 시스템은 환자 개개인에 맞는 보철물을 제작하며, 보철물 제작에 사용되는 재료의 소결 수축까지 고려해서 제작하기 때문에 CAD/CAM을 사용하여 제작된 수복물은 높은 정확성을 보여준다[2]. 이러한 CAD/CAM 시스템의 밀링 장비는 3축, 4축, 5축으로 분류할 수 있다. 이에 본 기사에서는 3축, 4축, 5축 밀링 장비에 대해 고찰해보기로 하겠다.
본론
CAD 소프트웨어로 제작된 데이터는 CAM 장비에 맞게 확장자가 전환되고 최종적으로 CAM 장비에서 그 데이터를 인식하여 보철물을 가공한다. 이러한 밀링장비는 밀링 축의 수로 구분할 수 있다(그림 2).
- 3축, 4축 밀링 장비(3, 4-axis milling devices) -
3축 밀링 장비는 3가지 방향 즉 X, Y, Z축으로 움직인다. 또한 4축 밀링 장비는 3축의 X, Y, Z축 외에도 피삭체의 회전축인 A축이 추가되었다. 이러한 3축, 4축 밀링 장비의 장점은 짧은 밀링 시간과 단순한 제어에 있다. 결국 3축 밀링 장비는 축의 수가 많은 장비보다 가격이 싸고, 치과의 기공실에서 주로 사용하고 있으며 크기가 작은 것이 특징이다[3]. 대표적인 예로 3축엔 inLab(Sirona)(그림 3), Cercon brain(DeguDent)(그림 4), Lava(3M E SPE) (그림 5)이 있고, 4축엔 ZENOTEC mini(Wieland)(그림 6)가 있다.
- 5축 밀링 장비(5-axis milling devices) -
5축 밀링 장비는 3축의 X, Y, Z축과 피삭체의 회전축인 A축, 그리고 밀링축인 B축이 있다. 5축 장비는 복잡한 하부 구조물도 밀링이 가능하여, 주로 기공소에서 사용되고 있으며 크기가 큰 것이 특징이다. 5축 밀링장비는 단순한 싱글 크라운 뿐만 아니라 3本, 4本 브릿지 및 이중치관, abutment까지도 더 정확도가 높게 제작이 가능하다[3]. 대표적인 예로는 Everest(그림 7)가 있다.
결론
현재 시중에서 판매되고 있는 C AD/CAM 시스템의 구성은 s canner, d esign s oftware, p rocessing devices 크 게 3 가지로 나 뉘어져 있 다. 그 중 processing devices는 앞서 설명하였듯이 주로 3축,4축, 5축으로 분류되고 있다. 기존의 연구에선 3축 밀링 장비와 5축 밀링 장비의 정확도를 비교한 연구들이 많이 나와있다. 그 중에 Tamer A et al은 자신의 연구 결과에서 5축 밀링 장비가 3축 밀링 장비보다 더 큰 정확도를 보였다고 쓰고 있다(그림 8).
아울러 본 연구팀은 앞으로 밀링 장비의 안정성 평가와 이를 활용하여 보철물의 마진 및 내면의 정확성에 관해서도 연구를 지속할 것이다.
참고문헌
1. Y.H. Jung, D.W. Lee, J.S. Kim, H.S. Mok. NC postprocessor for 5-axis milling machine of table-rotating/tilting type. Journal of Materials Processing Technology,130-131, 641-646, 2002.
2. Ovidiu Moldovan, Ralph G. Luthardt, Nicoleta Corcodel, Heike Rudolph. Three-dimensional fit of CAD/CAM-made zirconia copings. Dental Materials, 27,1273-1278, 2011.
3. Beuer F, Schweiger J, Edelhoff D. Digital dentistry:an overview of recent developments for CAD/CAM generated restorations. Br Dent J, 204, 505-511, 2008.
4. Tamer A. Hamza, Hesham A. Ezzat, Mohamed Mahmoud Khalil El-Hossary, Hesham Abd El Megid Katamish, Tamer E. Shokry, Stephen F. Rosenstiel. Accuracy of ceramic restorations made with two CAD/CAM systems. J Prosthet Dent, 109, 83-87, 2013.
