납착 분위기에 따른 교정용 선재의 레이저 납착효과
EFFECTS OF LASER ON ORTHODONTIC WIRES ACCORDING TO WELDING ATMOSPHERE
김종철, 이영희, 이상배,
소속 상세정보
김종철 ( ) - 연세대학교 치과대학 치과재료학교실
이영희 ( ) - 연세대학교 치과대학 치과재료학교실
이상배 ( ) - 연세대학교 치과대학 치과재료학교실
KMID : 0362219970240020361
Abstract
결론
교정용 선재에 hook이나 spring과 같은 보조물을 부착할 때 보편적으로 전기납착이나 토
오치를 이용한 soldering 등을 사용하지 만 납착부의 강도저하, 부식 및 변색, 휨, set down
등의 단점이 있다. 본 연구는 스테인레스강, Cr-Co, TMA, Ni-Ti 등 4종의 교정용 선재를
선택하여 Nd:YAG 레이저의 예너지 준위를 달리함과 동시에 맞대기와 겹치기 등 2가지 결
합방법으로 대기 분위기와 알곤가스 분위기에서 자가납착시키고 만능시험기로 인장-파절
하중을 측정하였으며 미세경도기로 자가납착부의 미세경도를 측정 하였다.
SS, CC, TM의 맞대기 납착시 인장-파절 하중은 2J을 제외한 모든 군이 대기 분위기보다
알곤가스 분위기에서 증가하였으나 NT는 2J, 4J, 10J에서만 알곤가스 분위기가 유의차 있게
높았다(P<0.05). 특히 TM은 대기 분위기에서는 레이저 조사량이 증가할수록 인장-파절 하
중이 감소하였으나 알곤가스 분위기에서는 증가하였으며 대기 분위기에서보다 2-3배 정도
더 높았다.
겹치기 납착시의 인장-파절 하중은 SS는 2J에서 대기 분위기보다 낮은 값을 나타내었으
나 나머지 군은 유의차가 없었으며, CC는 2J, 6J에서 대기 분위기보다 알곤가스 분위기 납
착군의 인장-파절 하중이 유의차 있게 높게 나타났으며(P<0.05) 나머지 군은 유의한 차이를
보이지 않았다(P>0.05). TM은 대기 분위기에서는 레이저 조사량이 증가할수록 인장-파절
하중이 감소하였으나 알곤가스 분위기에서는 증가하였으며, 4J을 제외한 모든 군에서 대기
분위기보다 알곤가스 분위기에서 유의성있게 더 높았다(P<0.05). NT는 대기 분위기보다 알
곤가스 분위기에서 높았으며 대기 분위기의 8, 10, l2J에서는 납착이되지 않았다. SS, CC,
TM의 겹치기 납착 12J의 인장-파절 하중은 대기 분위기와 알곤가스 분위기에 관계없이 모
든 실험군중에서 유의차 없이 가장 높은 값을 나타냈다(P<0.05).
Cr-Co선재의 납착부 미세경도는 대기 분위기에서는 확실한 감소 영역이 나타났으나 알곤
가스 분위기에서는 경도의 변화가 거의 나타나지 않았다. 스테인레스강 선재는 비슷한 경향
을 나타냈고, TMA선재는 대기 분위기에서 좀 더 많은 경도의 증가를 보였으며, Ni-Ti선재
는 차이가 없었다.
이상의 결과로 스테인레스강, Co-Cr, TMA 선재는 겹치기 납착방법으로 레이저 납착시
납착분위기에 관계없이 인장-파절 하중이 가장 우수하여 임상에서 사용할 수 있을 것으로
사료되었다.
#초록#
The electric welding and/or soldering with flame torch to make a hook or spring on
orthodontic wires seemed to have insufficient strength, anti-corrosion, anti-discoloration,
and set down resistance. In this study, tension-fracture load and micro-hardness of
laser welded joint for stainless steel(SS), Cr-Co(CC), TMA(TM) and Ni-Ti(NT) wires
were tested with universal testing machine and micro-hardness tester. The welding was
done under air and argon(Ar)-gas atmospheres. The enegy intensity of Nd:YAG laser
was changed and two diffenrent welding methods, butt and lap joints, were tested.
The results were showed that tension-fracture loads of butt joint welded SS, CC and
TM were increased with higher laser energy intensity in Ar-gas atmosphere compared
to air atmosphere except 2J. In NT, 2, 4, and 10J were showed higher tension-fracture
loads under Ar-gas atmosphere(P<0.005). In TM, tension-fracture load was increased
with higher laser energy intensity under Ar-gas but decreased under air atmosphere.
Tension-fracture loads of the lap joint welding were showed not significantly differences
between air and Ar-gas atmospheres except 2J of 55 and 2 and 6J of CC (P<0.05). In
TM, higher laser energy intensity groups were showed higher tension-fracture load
under Ar-gas atmosphere. They were showed significant difference except in 4J
group(P<0.05). NT also were showed higher result in Ar-gas atmosphere. They were
showed joint failure in 8, 10, and 12J group under air atmosphere. The lesion-fracture
load of 12J group of SS, CC and TM were showed the highest result.
The micro-hardness of CC joint showed significantly lower result in atmosphere. SS
and NT showed no significant differences. TM showed higher hardness under
atmosphere.
This study showed that SS, CC, and TM wires were seemed to be able to get
sufficient laser welded joint under clinical condition.
키워드
laser welding; orthodontic wire; argon gas;
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