치과용 프린터는 어떻게 작동하나요?

치과용 프린터3D 프린터는 기본적으로 "디지털 구강 스캔 → 컴퓨터 설계 → 적층 재료 증착"의 세 단계를 거쳐 치과 기기를 실제 기기로 변환하는 특수 3D 프린터입니다. 사용하는 재료와 광원에 따라 "광 경화 레진 프린터"와 "금속 프린터"로 분류할 수 있습니다. 병원이나 실험실의 일상적인 업무 흐름은 동일하지만 기본 원리는 약간 다릅니다.

I. 일반 워크플로

1. 구강 내 스캐닝: 의사는 구강 내 스캐너를 사용하여 환자의 치열과 잇몸에 대한 고정밀 3D 데이터(STL/OBJ)를 얻습니다.

2. CAD 설계: 크라운, 브릿지, 임플란트 가이드, 교정 모델 등은 치과용 CAD 소프트웨어를 사용하여 설계됩니다.

3. 슬라이싱: 소프트웨어는 3D 모델을 25~100µm 두께의 2D 섹션으로 슬라이싱하고 인쇄 지침을 생성합니다.

4. 인쇄: 전용 치과용 3D 프린터는 지침에 따라 수지를 경화시키거나 금속 분말을 층층이 소결합니다.

5. 후처리: 초음파 세척 → 2차 광중합/열처리 → 지지체 제거 → 연마 → 임상 사용 전 소독.

II. 광경화성 레진 프린터 (임상적 사용의 90% 이상)

1. 기술 경로

• SLA(고체 레이저 적층): 단일 UV 레이저 빔이 액상 감광 수지 표면에 점을 그린 다음, 각 층을 경화하기 위해 플랫폼을 낮춥니다.

• DLP(디지털 광투영): 디지털 프로젝터를 통해 전체 단면 이미지를 레진 표면에 투사하여 전체 층을 동시에 경화합니다. 이 방식은 인쇄 속도는 빨라지지만, 대형 포맷에서는 해상도가 떨어집니다.

• MSLA/LCD: DLP 프로젝션 방식 대신 LED 어레이와 LCD 마스크를 사용하여 속도와 비용의 균형을 맞춥니다. 현재 의자 옆 인쇄 솔루션의 주류를 이루고 있습니다.

2. 주요 작동 원리

① 생체적합성 치과용 레진을 레진탱크에 넣습니다.

② 광원은 슬라이스 이미지에 따라 선택적으로 샘플을 조명하여 노출된 영역에서 광중합을 일으켜 고체 필름을 형성합니다.

③ Z축 스테이지는 25~50µm 단위로 하강하면서 액체 표면이 다시 퍼지도록 하고, 샘플이 완성될 때까지 노출을 반복합니다.

④ 완성된 제품을 스테이지에서 꺼내고, 경화되지 않은 수지를 알코올로 세척한 후, UV 경화 챔버에 넣어 2차 경화시켜 임상적 기계적 강도를 얻습니다.

III. 금속 치과용 프린터(코발트-크롬 크라운 및 브릿지, 티타늄 합금 임플란트 로드 등)

1. 기술 경로: 직접 금속 인쇄(DMP, 선택적 레이저 용융(SLM)이라고도 함).

2. 주요 작동 원리

① 분말층에는 20~40µm 두께의 금속분말(코발트-크롬, 티타늄 합금, 니켈-티타늄) 층을 채운다.

② 불활성 아르곤 분위기에서 고출력 500W 파이버 레이저가 슬라이스 경로를 따라 분말을 점별로 녹여 하부 층에 금속적으로 결합합니다.

③ 플랫폼이 한 층 아래로 내려가고, 스크레이퍼가 분말을 다시 도포하고, 레이저가 다시 스캔하는 과정을 반복하여 인쇄가 완료될 때까지 이 과정을 반복합니다.

④ 인쇄가 완료되면 여분의 분말을 제거하고 와이어 절단, 열처리, 사포 분사, 가공 및 연마를 거쳐 최종적으로 치밀한 금속 복원물이 제작됩니다.

IV. 주요 차이점 및 임상적 선택

• 수지 기반 프린터: 25~50µm의 정확도로 임시 크라운, 임플란트 가이드, 교정 모델을 당일 생산하는 데 적합하며 비용이 저렴합니다.

• 금속 기반 프린터: 30~50µm의 정확도, 장기 복원 요구 사항을 충족하는 강도와 내마모성을 갖추고 있지만 장비와 분말 비용이 높아 주로 실험실의 중앙 생산에 사용됩니다.

간단히 말해서,치과 프린터"광학/레이저 에너지 + 생체 재료"를 환자 맞춤형 치아 부위로 변환합니다. 핵심은 "층별 이미징, 층별 경화/소결"이며, 치과용 후처리 공정으로 보완되어 치과용 의자에 안전하게 사용할 수 있습니다.