Merlon 파절 시험 모형을 이용한 CAM용 세라믹 블록의 절삭가공성 평가
Machinability evaluation of ceramic blocks for CAM by merlon fracture test model
이희정, 배지명, 오승한,
소속 상세정보
이희정 ( Lee Hee-Jung ) - Wonkwang University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials
배지명 ( Bae Ji-Myung ) - Wonkwang University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials
오승한 ( Oh Seung-Han ) - Wonkwang University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials
Abstract
본 연구에서는 세라믹 블록의 국제표준 “ISO/DIS 18675 Dentistry ? Machinable ceramic blanks (2020)”에 나와 있는 Merlon 파절 시험 모형을 이용하여 실리카계 블록 2종과 지르코니아계 블록 2종의 절삭가공성을 평가하였다. 실리카계 블록인 Vitablock Mark Ⅱ (VM)와 IPS e.max CAD LT (IC)은 Cerec inLab MC ×5 (Dentsply Sirona, Bensheim, Germany)로 절삭 가공하였고, 지르코니아계 블록인 Katana Zirconia HT (HT)와 Katana Zirconia STML (ST)은 DWX-51D (Roland, Sydney, NSW, Australia)로 절삭 가공하였다. 가공된 시편의 절삭가공도 평가는 하나의 Merlon을 10분할하고, 10분할된 벽들 중에 파절되지 않은 깨끗한 벽을 점수화하여 시편 당 40점 만점으로 평가하였다. 또한, 표면 프로브 현미경을 이용하여 평균 거칠기와 제곱근 평균 거칠기를 측정하였다. 두께에 따른 절삭가공성 평가에서는 0.4 mm 실험군(32.00±3.82)가 가장 높은 절삭가공성을 나타내었고(P<0.05), 두께가 얇아질수록 절삭가공성이 감소되는 경향을 나타내었다. 실리카계와 지르코니아계 블록의 절삭가공성 비교평가에서는 지르코니아계 블록 2종의 절삭가공성 결과가 실리카계 블록 2종의 절삭가공성 결과보다 유의차있게 높게 나타났다(P<0.05). 표면조도 측정 결과, 실리카계 블록인 VM과 IC에서는 bottom 영역이 Merlon 영역보다 거친 표면을 나타내었고, 지르코니아계 블록인 HT과 ST에서는 Merlon 영역이 bottom 영역보다 거친 표면을 나타내었다. 이러한 결과들은 CAM용 소재, 블록의 전처리 공정 및 밀링용 버의 삽입방향 등이 절삭가공성 등의 외부 요인에 많은 영향을 받는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 기반으로 다양한 블록 소재, 절삭가공기기 및 밀링용 버 등의 외부요인을 고려한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
In this study, the machinability of two silica-based and two zirconia-based ceramic blocks was evaluated by using the Merlon fracture test model in accordance with the International Standard “ISO/DIS 18675 Dentistry ? Machinable ceramic blanks (2020)”. The two silica-based blocks of Vitablocs Mark II (VM) and IPS e.max CAD LT (IC) were machined with Cerec inLab MC ×5 (Dentsply Sirona, Bensheim, Germany), and the two zirconia-based blocks of Katana Zirconia HT (HT) and Katana Zirconia STML (ST) were machined with DWX-51D (Roland, Sydney, NSW, Australia). For the evaluation of the machinability of the prepared specimens, one Merlon wall was subdivided into 10, and the intact surface was counted among the ten divided surfaces. Each sample having four Merlon walls was rated out of 40. The surface roughness of the prepared specimens was measured using a surface probe microscope. The machinability of the prepared specimens in 0.4 mm group (32.00±3.82) showed the highest score values compared to other groups (P<0.05). Also, the machinability decreased in proportion to the machined thickness of the specimens. A comparative test of the machinability of silica-based and zirconia-based blocks showed that the machinability scores of two zirconia-based blocks were significantly higher than those of silica-based blocks (P<0.05). From the result of surface roughness measurement, two silica-based blocks (VM and IC) showed a rough surface in the bottom area and a smooth region in the Merlon area. On the contrary, two zirconia-based blocks (HT and ST) showed a smooth surface in the bottom area and a rough surface in the Merlon area. These results confirmed that the material for used for computer aided milling (CAM), the block pre-treatment process, and the insertion direction of the milling bur seemed to affect the machinability of the block for CAM. Therefore, within the limitation of this study, we can expect that additional research considering external factors such as various block materials, cutting machines, and milling burs would be necessary.
키워드
Merlon 파절 시험; 세라믹 블록; 실리카; 지르코니아; 절삭가공성; 표면조도
Merlon fracture test; Ceramic block; Silica; Zirconia; Machinability; Surface roughness
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