절삭 및 적층가공법으로 제작된 지르코니아 멀론 파절 시험 모형의 가공정확도 평가
Evaluation of machining accuracy of zirconia Merlon fracture test models fabricated by subtractive and additive manufacturing
이희정, 배지명, 오승한,
소속 상세정보
이희정 ( Lee Hee-Jung ) -
배지명 ( Bae Ji-Myung ) -
오승한 ( Oh Seung-Han ) -
Abstract
본 연구에서는 ISO 18675 (2022)에 제시된 Merlon 파절 시험 모델을 이용하여 절삭 및 적층가공법으로 제작된 지르코니아 보철물의 가공정확도를 평가하였다. 절삭가공법으로 제작된 시편은 2종의 지르코니아계 블록(Katana Zirconia HT; KH, Katana Zirconia STML; KS)을 사용하여 DWX-51D (Roland, Sydney, NSW, Australia)로 절삭 가공하였다. 적층가공법으로 제작된 시편은 지르코니아 액상 슬러리(INNI-CERA; PZ)를 사용하여 DLP 방식의 3D 프린터 INNI-Ⅱ (AON, Gunpo, Korea)로 적층 가공하였다. 모델 스캐너(E3, 3 Shape A/S, Copenhagen, Denmark)로 스캔하여 절삭 및 적층가공법으로 제작된 시편에서 시편 STL 이미지 파일을 획득하였다. 절삭 및 적층가공법으로 제작된 시편의 가공정확도 평가는 3차원 이미지 분석 소프트웨어(Geomagic Control X, 3D Systems, Rock Hill, SC, USA)에서 참조 STL 이미지와 시편 STL 이미지를 중첩하여 삼차원 중첩방법으로 산출된RMS값으로 분석하였다. 제조 시편들의 가공정확도 평가 결과, KH와 KS 군이 PZ 군보다 통계적으로 유의하게 우수한 가공정확도(낮은 RMS)를 나타내었다(P<0.05). KH와 KS 군은 두께가 얇아질수록 높은 가공정확도를 나타내었고, 0.2 mm 및 0.3 mm 실험군은 0.4 mm 실험군보다 통계적으로 유의하게 우수한 가공정확도를 나타내었다(P<0.05). 반면에, PZ군은 두께가 두꺼워질수록 우수한 가공정확도를 나타냈으며, 0.4 mm 실험군이 0.2 mm 및 0.3 mm 실험군보다 통계적으로 유의하게 우수한 가공정확도를 나타내었다(P<0.05). 제한된 실험 조건 내에서, 적층가공법으로 최종 지르코니아 보철물을 제작할 때 치과임상에서 적용 가능한 두께는 최소 0.4 mm 이상으로 제작할 것을 제안한다.
The machining accuracy of zirconia prostheses fabricated by the subtractive (SM) and additive manufacturing (AM) was evaluated using the Merlon fracture test model in ISO 18675 (2022). The SM specimens were fabricated by a DWX-51D (Roland, Sydney, NSW, Australia) using two zirconia blocks (Katana Zirconia HT; KH, Katana Zirconia STML; KS). The AM specimens were prepared by a DLP type 3D printer INNI-Ⅱ (AON, Gunpo, Korea) using zirconia liquid slurry (INNI-CERA; PZ). The specimen STL image was acquired using a model scanner (E3, 3 Shape A/S, Copenhagen, Denmark). The machining accuracy of the specimens was analyzed by the RMS method superimposing the reference STL image and the specimen STL image in image analysis software (Geomagic Control X, 3D Systems, Rock Hill, SC, USA). From the results of the machining accuracy analysis, the KH and KS groups showed statistically significantly better machining accuracy (lower RMS) than the PZ group (P<0.05). The KH and KS groups showed higher machining accuracy as the thickness decreased, and the 0.2 mm and 0.3 mm experimental groups showed statistically significantly better machining accuracy than the 0.4 mm experimental group (P<0.05). On the other hand, the PZ group showed better machining accuracy as the thickness increased, with the 0.4 mm group showing statistically significantly better machining accuracy than the 0.2 mm and 0.3 mm groups (P<0.05). Within the limitation of this study, the thickness of the final zirconia prosthesis fabricated by additive manufacturing should be at least 0.4 mm for clinical use in dentistry.
키워드
Merlon 파절 시험 모델; 절삭가공; 적층가공; 지르코니아; 가공정확도
Merlon fracture test model; Subtractive manufacturing; Additive manufacturing; Zirconia; Machining accuracy
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