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CNC 선반에 의한 의료부품 생산

전문가 제언: ○ 선반에서 외경나사나 내경탭을 가공하는 것만큼 복잡하고 번거로운 일도 없을 것이다. 물론 NC 공작기계의 출현과 가공프로그램의 개발로 옛날에 비하여 지금은 훨씬 쉬워졌지만 이러한 가공프로그램의 출현에도 불구하고 여전히 남아있는 문제점은 티타늄이나 스테인리스 등과 같은 난삭성 재료의 나사가공은 여전히 까다로운 공정이다.

○ 치과나 정형외과 부문에서는 다양한 형태와 크기의 브리지(bridge)와 스크루(screw)를 필요로 한다. 이 부품들의 가공재료로는 인체에 생체적으로 거부감이 없고 향후에 부작용이 발생하지 않는 스테인리스스틸, 진공성형 재료, 티타늄 소재 등이 사용된다.

○ 혁신적인 나사가공의 신기술 중 나사 선회가공 방식인 스레드훨링(thread whirling)가공은 2005년 Swiss의 Torno사에서 개발한 것으로 DECO 2000 CNC 선반에 의해 그동안 여러 가지 제약과 도의 정밀성을 요구하는 치과 교정 또는 미세 수술에 사용되는 나사가공을 해결하였다. 그 후 일본 Cityzen사에서 Cincom 자동선반을 응용 개발하면서 이방식이 세계적으로 널리 보급되었다. 본문에서 소개한 것도 CNC 자동선반 Cincom series를 중심으로 기술하였다.

○ 의료용 부품은 정형외과 부문에서는 인공관절 및 뼈의 보강, 치과 부문에서는 의치상, 인공치, 충전물 등이 있으며 여기에 사용되는 생체용 금속재료는 독성이나 발암성이 없고 부작용 및 인체 거부반응이 없는 인체적합성이 우수한 재료이어야 한다.

○ 의료용 부품 재료는 인장강도, 탄성률, 내마모성, 피로강도 등 기계적 성질도 양호해야하며 인체 내의 혹독한 부식 환경에서 견딜 수 있는 강력한 내부식성을 갖추어야 한다. 이러한 요건에 적합하다고 하여 쓰이고 있는 재료로는 스레인리스강, 코발트계 합금, 티타늄 및 그 합금 등이 사용되고 있다. 주로 치과용에 많이 쓰이고 있으며 향후 응용 분야는 인공관절, 보청기, 심장 밸브 등 광범위하게 쓰일 전망이다.

저자: Tokutake Shinichirou
자료유형: 학술정보