• 제목/요약/키워드: Subtractive manufacturing

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3D 프린팅 : 새로운 산업혁명인가? (3D Printing : A New Industrial Revolution?)

  • 정병규
    • 벤처혁신연구
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    • 제2권1호
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    • pp.1-11
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    • 2019
  • 다양한 연구기관에서 4차 산업혁명을 이끌 핵심기술로 AI, IoT, Blockchain 등의 기술과 더불어 3D 프린팅 기술을 들고 있다. 3D 프린팅은 전통적인 생산방식인 subtractive manufacturing(SM)과는 대조적으로 additive manufacturing(AM)으로 그 영향력이 매우 커 혁명이라는 용어를 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 3D 프린팅 산업의 특성을 경제 관점, 생산 관점, 마케팅 관점에서 전통적인 방식과 비교하여 분석하였다. 이후 비즈니스 생태계 구축 측면에서 쟁점을 분석하였다. 끝으로 향후 연구를 위한 아젠더를 제시하였다. 본 연구는 실무적으로는 3D 프린팅을 둘러싼 핵심적인 이슈 파악 및 향후 적용을 위한 단초를 제공하였다. 학문적으로는 기존의 연구 이슈에 대해 쟁점을 정리함으로써 향후 연구를 위한 틀을 제시하였다. 향후 연구에서는 이러한 논의를 토대로 실제 사례를 중심으로 실증적인 분석이 뒷받침될 필요가 있다.

절삭 및 적층 가공법으로 제작된 3본 고정성 국소의치의 변연 및 내면 적합도에 관한 연구 (Marginal and internal discrepancy of 3-unit fixed dental prostheses fabricated by subtractive and additive manufacturing)

  • 최재원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.7-13
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    • 2020
  • 목적: 본 연구의 목적은 절삭 가공법 및 적층 가공법에 의해 제작된 3본 고정성 국소의치의 변연 및 내면 적합도를 비교하는 것이다. 재료 및 방법: 상악 좌측 제2소구치가 상실된 3본 고정성 국소의치 지대치를 제작하고(주모형), 구강 스캐너를 이용해 주모형 스캔 데이터를 얻었다. 3본 고정성 보철물은 다음과 같은 3가지 방법으로 제작하였다: Milled 3-unit fixed dental prostheses (FDP) (MIL군), digital light processing (DLP) 3D printed 3-unit FDP (D3P군), stereolithography apparatus (SLA) 3D printed 3-unit FDP (S3P군). 보철물의 변연 및 내면 적합도와 내면 정밀도 평가하기 위해 각각 triple-scan protocol과 콤비네이션 수식을 사용하여 스캔 데이터를 중첩하였다. 3차원 분석 프로그램(Geomagic control X)을 사용하여 root mean square (RMS) 값과 color difference map 통해 정량 및 정성 분석 시행하였다. Kruskal-Wallis test (α = .05)와 Mann-Whitney U test 및 Bonferroni correction (α = .05/3 = .017)을 이용하여 통계 분석하였다. 결과: S3P군의 변연 적합도는 MIL군과 D3P군에 비해 우수하였으며, MIL군과 D3P군은 비슷한 수준을 보였다. D3P군과 S3P군은 MIL군에 비해 상대적으로 우수한 내면 적합도를 보였으며, D3P군과 S3P군 사이에는 유의한 차이가 없었다. 한편, MIL군, S3P군, 그리고 D3P군 순으로 우수한 정밀도를 보였다. 결론: 본 연구의 한계 내에서 적층 가공법으로 제작된 3본 고정성 보철물은 절삭 가공법으로 제작된 3본 고정성 보철물에 비해 우수한 변연 및 내면 적합도를 보인 반면 정밀도는 떨어지는 것으로 나타났다.

Subtractive versus additive indirect manufacturing techniques of digitally designed partial dentures

  • Snosi, Ahmed Mamdouh;Lotfy, Shaimaa Mohamed;Thabet, Yasmine Galaleldin;Sabet, Marwa Ezzat;Rizk, Fardos Nabil
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제13권5호
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    • pp.327-332
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    • 2021
  • PURPOSE. The purpose of this in vitro study was to evaluate the accuracy of digitally designed removable partial denture (RPD) frameworks, constructed by additive and subtractive methods castable resin patterns, using comparative 3D analysis. MATERIALS AND METHODS. A Kennedy class III mod. 1 educational maxillary model was used in this study. The cast was scanned after modification, and a removable partial denture framework was digitally designed. Twelve frameworks were constructed. Two groups were defined: Group A: six frameworks were milled with castable resin, then casted by the lost wax technique into Co-Cr frameworks; Group B: six frameworks were printed with castable resin, then casted by the lost wax technique into Co-Cr frameworks. Comparative 3D analysis was used to measure the accuracy of the fabricated frameworks using Geomagic Control X software. Student's t-test was used for comparing data. P value ≤ .05 was considered statistically significant. RESULTS. Regarding the accuracy of the occlusal rests, group A (milled) (0.1417 ± 0.0224) showed significantly higher accuracy than group B (printed) (0.02347 ± 0.0221). The same results were found regarding the 3D comparison of the overall accuracy, in which group A (0.1501 ± 0.0205) was significantly more accurate than group B (0.179 ± 0.0137). CONCLUSION. In indirect fabrication techniques, subtractive manufacturing yields more accurate RPDs than additive manufacturing.

디지털 광학기술인 3D 프린터로 제작된 임시수복용 레진의 두께별 색 평가 (Color evaluation by thickness of interim restorative resin produced by digital light processing 3D printer)

  • 강월;김원기
    • 대한치과기공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.77-83
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    • 2021
  • Purpose: The purpose of this in vitro study was to measure and compare the thickness-dependent color dimensions of digital light processing (DLP) three-dimensional (3D) printer and conventional interim restorative resin. Methods: Specimens (N=60) were fabricated using either subtractive manufacturing (S group) or DLP 3D printing (D group) material. All milled and 3D-printed specimens were allocated into three different groups (n=10) according to different thicknesses as follows: 1.0, 1.5, and 2.0 mm. Color measurements in the CIELab coordinates were made using a spectrophotometer under room light conditions (1,003 lux). The color differences (𝚫E*) between the specimen and control target data were calculated. Data were analyzed using the oneway analysis of variance (ANOVA). Post hoc comparisons were conducted using Tukey's honestly significant difference method (α=0.05 for all tests). Results: The 𝚫L*, 𝚫a*, 𝚫b*, and 𝚫E* values of interim restorative resin produced by DLP 3D printing were obtained in terms of the specimen's thickness increased compared with the increases by subtractive manufacturing. When the thickness was similar, the color difference between subtractive manufacturing and DLP 3D printing was ≥5.5, which is a value required by the dentist for remanufacturing. Conclusion: Color was influenced by the thickness of the interim restorative resin produced by DLP 3D printing.

완전 무치악 환자에서 CAD-CAM 기법을 이용한 상악 총의치 및 하악 임플란트 피개의치 수복: 증례 보고 (A case of digital maxillary complete denture and mandibular implant overdenture fabricated by CAD-CAM technique)

  • 김건민;오경철;김상현;한철관;김지환
    • 대한치과보철학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.442-450
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    • 2021
  • 컴퓨터 지원 설계 및 제조 기법(CAD-CAM)은 치과 영역에서 급속도로 발전해온 분야로, 다양한 보철 치료 영역에 적용되고 있다. 이 중 절삭형 방식(Subtractive Manufacturing)으로 분류되는 절삭가공 기법을 이용한 의치 제작은 상용화된 디지털 총의치 제작 방식 중 하나이며, 동시에 첨가형 방식(Additive Manufacturing)으로 분류되는 레이저 소결 혹은 용융 기법을 활용하여 피개의치를 위한 금속구조물을 보다 효율적으로 제작할 수 있게 되었다. 본 증례에서는, CAD-CAM을 통해 절삭형 방식으로 제작한 상악 총의치와 3D 금속 프린팅을 이용한 금속구조물과 절삭형 방식으로 제작된 인공치를 접목한 하악 임플란트 피개의치를 제작하였다. 이를 통해 기능적, 심미적으로 적절한 임상적 결과를 얻었으므로 이를 보고하는 바이다.

제작방법에 따른 임시 수복용 레진의 파절강도 및 굴곡강도에 관한 연구 (Comparison analysis of fracture load and flexural strength of provisional restorative resins fabricated by different methods)

  • 조원탁;최재원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.225-231
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    • 2019
  • 목적: 본 연구의 목적은 적층 가공법, 절삭 가공법 및 직접법에 의해 제작된 임시 수복용 레진의 파절강도와 굴곡강도를 비교하는 것이다. 재료 및 방법: 각각 다른 방법들로 제작된 5가지 방법의 임시 수복용 레진을 조사하였다: Stereolithography apparatus (SLA) 3D 프린터를 이용한 적층 가공법(S3Z군), 두 가지 digital light processing (DLP) 3D 프린터를 이용한 적층 가공법(D3Z군, D3P군), 절삭 가공법(MIL군), 전통적인 방식의 직접법(CON군). 파절강도 시험은 각 방법을 이용하여 소구치 형태의 시편을 준비하였고, 굴곡강도 시험은 각 방법을 이용하여 직사각형의 바 형태의 시편 ($25{\times}2{\times}2mm$)을 준비하여 universal testing machine (UTM)을 사용하여 평가하였다. 결과: 적층 가공을 이용해 제작된 S3Z군, D3Z군, D3P군의 파절강도는 MIL군 및 CON군의 파절강도와 유의한 차이가 없었다 (P > .05/10 = .005). 한편, S3Z군, D3P군, MIL군의 굴곡강도는 CON군의 굴곡강도보다 높았으나 (P < .05), D3Z군의 굴곡강도는 CON군보다 낮았다 (P < .05). 결론: 본 연구의 한계 내에서 적층 가공법으로 제작된 임시 수복용 레진은 절삭 가공법과 기존에 사용되었던 직접법에 의해 제작된 임시수복용 레진과 임상적으로 유사한 파절강도, 굴곡강도를 나타냈다.

절삭 및 적층 가공법으로 제작한 임시 보철물 레진 블록과 재이 장용 자가중합 레진의 전단결합강도 비교 (Comparison of shear bond strength between various temporary prostheses resin blocks fabricated by subtractive and additive manufacturing methods bonded to self-curing reline resin)

  • 류효민;이진한
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.189-197
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    • 2023
  • 목적. 절삭 및 적층 가공 방식으로 제작한 임시 보철물 레진 블록과 재이장용 자가중합레진의 전단결합강도를 비교 평가하고자 하였다. 재료 및 방법. 레진 블록 시편의 제작방식에 따라 4개의 군으로 나누었고 subtractive manufacturing (SM), additive manufacturing stereolithography apparatus (AMS), additive manufacturing digital light processing (AMD), conventional self-curing (CON)의 방식으로 각 20개씩 레진 시편을 제작하였다. 제작 방식에 따른 레진 블록 시편과 재이장용 자가중합레진의 결합을 위해 시편의 표면에 실리콘 몰드를 이용하여 동일한 위치에 재이장 레진을 주입하여 중합하였다. 만능재료시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하였고 주사전자현미경으로 접착 계면의 파절 양상을 확인하였다. 실험군 간 비교를 위해 일원배치 분산분석과 사후 검정으로 Tukey test를 실시하였다(α = .05). 결과. 전단결합강도는 CON, SM, AMS, AMD군 순으로 높았다. CON군은 AMS군, AMD군과 유의한 차이가 있었고(P < .01) SM군과 유의한 차이가 없었다(P > .05). SM군은 AMD군과 유의한 차이가 있었고(P < .01) AMS군과 유의한 차이가 없었다(P > .05). AMS군은 AMD군과 유의한 차이가 있었다(P < .001). 파절 양상은 CON군, AMS군에서 혼합 파절이 높은 빈도로 나타났으며 SM군, AMD군에서 접착 파절이 높은 빈도로 나타났다. 결론. 절삭 및 적층 가공 방식으로 제작한 임시 보철물 레진 블록과 재이장용 자가중합 레진과의 전단결합강도에서 절삭 가공 방식(SM군)은 CON군보다 낮은 결합강도를 보였지만 유의한 차이를 보이지 않았다. 적층 가공 방식(AMS군, AMD군)은 CON군보다 유의하게 낮은 결합강도를 보였으며, AMD군이 가장 낮은 결합강도를 보였고 AMD군은 SM군과도 유의한 차이를 보였다.

Evaluation of marginal discrepancy of pressable ceramic veneer fabricated using CAD/CAM system: Additive and subtractive manufacturing

  • Kang, Seen-Young;Lee, Ha-Na;Kim, Ji-Hwan;Kim, Woong-Chul
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제10권5호
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    • pp.347-353
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    • 2018
  • PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the marginal discrepancy of heat-pressed ceramic veneers manufactured using a CAD/CAM system. MATERIALS AND METHODS. The ceramic veneers for the abutment of a maxillary left central incisor were designed using a CAD/CAM software program. Ten veneers using a microstereolithography apparatus (AM group), ten veneers using a five-axis milling machine (SM group), and ten veneers using a traditional free-hand wax technique (TW group) were prepared according to the respective manufacturing method. The ceramic veneers were also fabricated using a heat-press technique, and a silicone replica was used to measure their marginal discrepancy. The marginal discrepancies were measured using a digital microscope (${\times}160$ magnification). The data were analyzed using a nonparametric Kruskal-Wallis H test. Finally, post-hoc comparisons were conducted using Bonferroni-corrected Mann-Whitney U tests (${\alpha}=.05$). RESULTS. The $mean{\pm}SD$ of the total marginal discrepancy was $99.68{\pm}28.01{\mu}m$ for the AM group, $76.60{\pm}28.76{\mu}m$ for the SM group, and $83.08{\pm}39.74{\mu}m$ for the TW group. There were significant differences in the total marginal discrepancies of the ceramic veneers (P<.05). CONCLUSION. The SM group showed a better fit than the AM and TW groups. However, all values were within the clinical tolerance. Therefore, CAD/CAM manufacturing methods can replace the traditional free-hand wax technique.

열 가압 방식을 사용하여 제작된 인레이 세라믹 수복물의 적합도 평가 (Assessment of inlay ceramic restorations manufactured using the hot-pressing method)

  • 이범일;유승규;유승민;박동인;김지환
    • 대한치과기공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.9-16
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study was to compare the marginal and internal fit of lithium disilicate ceramic inlay produced by heat pressing that inlay pattern made by subtractive manufacturing and additive manufacturing method. Methods: A mandibular lower first molar that mesial occlusal cavity (MO cavity) die was prepared. After fabricating an epoxy resin model using a silicone impression material, epoxy resin die was scanned with a dental model scanner to design an MO cavity inlay. The designed STL pile was used to fabricate wax patterns and resin patterns, and then lithium disilicate ceramic inlays were fabricated using hot-press method. For the measurement of the marginal and internal gap of the lithium disilicate, silicone replica method was applied, and gap was measured through an optical microscope (x 80). Data were tested for significant differences using the Mann-Whitney Utest. Results: The marginal fit was 103.56±9.92㎛ in the MIL-IN group and 81.57±9.33㎛ in the SLA-IN group, with a significant difference found between the two groups (p<0.05). The internal fit was 120.99±17.52㎛ in the MIL-IN group and 99.18±6.65㎛ in the SLA-IN group, with a significant difference found between the two groups (p<0.05). Conclusion: It is clinically more appropriate to apply the additive manufacturing than subtractive manufacturing method in producing lithium disilicate inlay using CAD/CAM system.

치과용 3D 프린터로 제작된 임시 수복용 레진의 정확도 평가 (Evaluation of the accuracy of provisional restorative resins fabricated using dental 3D printers)

  • 김민수;김원기;강월
    • 한국치위생학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.1089-1097
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    • 2019
  • Objectives: The purpose of this study is to assess the accuracy of provisional restorative resins fabricated using dental three-dimensional (3D) printers. Methods: Provisional restorative resins were fabricated using the first molar of the right mandibular. Three groups comprising a total of 24 samples of such resins were fabricated. The prepared abutment was scanned initially and then designed using a computer-aided design (CAD) software. The conventional subtractive manufacturing system was employed to fabricate the first group of resins, while the second and third groups were fabricated using a digital light processing (DLP) 3D printer and a stereolithography (SLA) 3D printer, respectively. The internal surfaces of the resins were scanned and 3D measurements of the resins were taken to confirm their accuracy. Results: The root-mean-square deviation (RMS±SD) of the accuracy of the resins fabricated using the conventional subtractive manufacturing system, DLP 3D printer, and SLA 3D printer were 68.83±2.22 ㎛, 74.63±6.23 ㎛, and 61.74±4.09 ㎛, respectively. A one-way analysis of variance (ANOVA) test showed significant differences between the three groups (p < 0.05). Conclusions: Provisional restorative resins fabricated using DLP and SLA 3D printers demonstrated clinically-acceptable results.