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I. 치과용 밀링장비의 현주소와 5축 CAM 밀링머신

 

1.밀링머신초기.jpg

 


  

현대의 금속가공기술은 눈부시게 발전해 왔습니다. 

위의 그림에서 보는 바와 같이 사람이 직접 크랭크를 돌려 동력을 만들고 그 동력을 이용해 금속을 깎는 기술로 시작된 밀링머신은 이제 고출력의 전기모터를 이용해 동력을 만들고 3D로 모델링된 데이터를 기계 스스로 해석하여 고강도 툴로 자동가공하는 시대로 접어들었습니다.

 

치과기공 분야도 그 흐름에서 벗어나지 않아, 수작업 장비로 시작되고 그 용도도 매우 한정적이던 밀링머신이 CAD/CAM의 도입으로 인해 완전자동화를 이루게 되었습니다. 물론 그 흐름속에서 MAD/MAM 장비가 출시되기도 했습니다. (MAD/MAM은 CAD/CAM 구입에 소요되는 높은 비용을 극복하기 위해 개발된 수작업 모델복제 장비입니다)

 


 

1.밀링머신발전사.jpg

 

 치과기공에 CAD/CAM이 도입된 초기에는 높은 가격으로 인해 접근하기가 꽤 힘든 장비로 인식이 되었습니다. 하지만 시장원리로 인해 CAD/CAM의 가격이 나날이 떨어지자 많은 기공소에서 CAD/CAM을 도입하기 시작했고, 전문적인 밀링센터까지 등장하면서 대규모 제작이 가능한 환경이 조성되었습니다. 

한편, CAD/CAM이 대중적으로 널리 보급되자 많은 이들이 CAM 밀링머신의 구조적인 측면에 관심을 가지기 시작했는데요, 그중 대표적인 부분이 '몇 축의 장비인가' 입니다. 이를테면, 3축장비는 언더컷에서 약점이 있다, 또는 5축은 되어야 완전하게 자동화할 수 있지 않을까... 등의 이야기를 주고받기 시작했습니다.


CAM 밀링머신의 '축(Axis)'이라는 것은 '가공할 수 있는 방향' 또는 '회전축' 의미합니다. 예를 들어 3축 밀링머신이라면 툴을 세방향으로 움직여 가공할 수 있다는 뜻입니다. 툴 또는 소재가 장착된 베드가 좌(X) 우(Y) 상하(Z) 로 움직이며 깎을 수 있다는 뜻이죠. 

여기에서 하나의 의문을 가질 수 있습니다. XYZ 3축이면 3차원 공간에서 움직일 수 있는 모든 방향인데 도대체 4축과 5축은 무엇이 더 추가된 것인가?  이는 아래의 그림을 살펴 보면 완전히 이해될 수 있는 부분입니다.




1.밀링머신3축5축비교.jpg

왼쪽의 그림은 전통적인 3축 방식입니다. 소재를 고정하는 아래의 베드가 X-Y-Z 3방향으로 움직이기 때문에 3축이며 지금도 가장 널리 사용되는 방식입니다. 금형을 만들거나 기타 여러가지의 제품을 제작하는 데에는 아무런 문제가 없습니다.


하지만 치아의 경우는 다릅니다. 저렇게 움직여서는 치아 아래쪽의 언더컷을 해결하기가 무척 힘듭니다. 그래서 발전을 거듭한 것이 좌측 그림의 5축 방식입니다. 베드 자체가 두 방향으로 회전을 할 수 있습니다. 쉽게 말하면 깎을 소재를 이리저리 뒤집어(?) 주는 것이죠. 이 방식이라면 언더컷이 많은 치아 고유의 구조도 쉽게 깎을 수 있습니다.


5축 밀링머신중에서도 특히  동시5축 밀링머신은 여러가지의 장점을 가지고 있습니다. 

각종 언더컷을 가공할 수 있는 5축만의 장점뿐만 아니라, 회전축과 틸팅축을 XYZ 3축과 연동시켜 동시에 작동시킴으로써 밀링버가 가공부에 최대한 직각방향으로 접근할 수 있어 가공 정밀도가 대폭 향상됩니다. 또한 공구의 마모에 따른 공구길이 자동보정에도 용이한 점이 많습니다. 


2015년 초여름 현재, 치과기공계에 도입되는 밀링머신의 대세는 단연 5축 CAM 밀링머신입니다. 

수많은 업체가 5축 CAM 시장에 뛰어 들어 무한 경쟁에 돌입했고, 지난 봄의 IDS는 그야말로 5축 CAM의 세계적 경연장이라할만 했습니다. 그리고 오늘 리뷰의 대상이 되는 MyCAM 500UM 도 순수 국내기술로 제작된 동시5축 CAM 밀링머신입니다.



 


태림메디텍(주) MyCAM500UM 의 동시5축 가공영상




그래서 최근들어 CAM 밀링머신을 도입하는 기공소는 동시5축 장비를 위주로 구매가 이루어지고 있으며, 서브장비로 4축을 추가하는 경우가 많습니다. 4축 밀링머신은 일반 보철물 제작과정에 큰 문제가 없지만 복잡한 툴경로가 필요하거나 중첩되는 경우 다소 애로사항이 존재합니다. 예컨대, 임플란트 보철물의 가공시 서로 다른 경로의 가공이 필요할 때나 기타 몇몇 경우에 적합하지 않을 수도 있습니다. 



 

II. 태림메디텍(주)의 동시5축 밀링머신 MyCAM 500UM 소개

 


2.소개_실내.jpg

태림메디텍(주) MyCAM 500UM 생산현장


태림메디텍(주)는 구미에 위치한 덴탈 CAD/CAM 전문업체입니다. 
얼핏 신생기업으로 생각될 수도 있으나 대표를 비롯한 핵심인력이 30여년간 공장자동화 설비와 산업용 로봇 개발에 경험을 축적해 왔으며 이미 2010년에 지르코니아 전용 4축 밀링머신을 자체적으로 개발한 업체입니다. 국내에 CAD/CAM 제작 전문업체가 그리 많지 않고, 또 최근에야 그 수가 늘어나는 것으로 미루어 볼 때, 태림메디텍(주)를 저력있는 CAD/CAM 전문 제작업체로 칭해도 손색이 없을 것 같습니다.


태림메디텍(주)는 2010년 4축 밀링머신 개발을 시작으로 2013년에는 커스텀 어버트먼트용 5축 CAM장비를 개발하고 2014년에는 오늘 리뷰할 동시5축 건/습식 겸용 밀링머신을 개발하여 출시했습니다. 이렇게 순차적으로 장비를 개발하는 과정에서 축적된 기술은 4건의 특허취득으로 이어졌는데, 커스텀 어버트먼트 전용 지그 및 가공법 과 자동 툴교환 시스템등에 관련된 특허가 바로 그것입니다. 



 

2.소개_특허지그와-특허증.jpg

 

특허를 취득한 커스텀 어버트먼트 6개 동시가공 멀티지그와 각종 특허증


 


태림메디텍(주)가 보유한 여러건의 특허기술과 다년간 CAD/CAM 분야에서 축적된 노하우를 모두 투입한 장비가 바로 오늘 소개할 MyCAM 500UM 인데요, 먼저 MyCAM 500UM의  구성을 알아보도록 하겠습니다. 아래는 MyCAM 500UM의 제원을 요약한 것입니다.

 

 


항 목

MyCAM 500UM 의 제원

크기

440mm (w) x 752mm (d) x 740mm (h)

무게

200Kg

축수 (Axis)

동시5축 동시제어 (5개의 서보모터 내장)

가공 타입

건식 / 습식 겸용

스핀들 제원

최대출력 1.2 Kw,  최대회전수 60,000 RPM

툴 고정방식

압축공기 고정방식 (6mm Shank)

툴 사용갯수

16개 (자동 툴 교환방식)

툴 길이보정

자동 길이보정 기능 내장

원격지원서비스

있음 (원격으로 MyCAM 500UM에 접속하여 지원가능)

소비전력

 

3 Kw (220V AC 60Hz)

가공영역

 

코핑, 크라운, 인레이, 온레이, 커스텀 어버트먼트, 링크 어버트먼트, 덴탈바

가공가능 소재

티타늄, 지르코니아, Co-Cr, PMMA, 레진, 왁스, 글래스 세라믹, 하이브리드 세라믹



 
 
* MyCAM 500UM의 외형

 
MyCAM 500UM은 최근의 CAM 장비의 흐름에 어울리는 비교적 작고 컴팩트한 외형을 가지고 있습니다. 건식 전용 밀링머신은 꽤 작은 형태의 장비들이 많이 출시되어 있지만 메탈을 가공할 수 있는 밀링머신으로 판단하면 결코 크지 않은, 소형화가 잘 이루어진 장비라 말할 수 있겠습니다.


 
2.내부_모음.jpg
 
깔끔하게 마감된 외부는 내장된 컴퓨터의 화면과 주요기능을 바로 실행할 수 있는 버튼 모음, 그리고 하단의 윈도우로 구성되어 있습니다. 컴퓨터 화면은 터치스크린으로 구성되어 있어 사용이 편리하며 우측의 버튼은 각각 LED 램프가 내장되어 있어 버튼의 ON/OFF 를 직관적으로 파악할 수 있도록 제작되었습니다.

전면 윈도우는 강화유리로 제작되어 소음을 방지하고 내부관찰을 용이하게 할 수 있습니다. 또한 큰 사이즈를 채택해 청소 및 유지보수를 할 때 편리한 점이 많습니다. 

 
참고로, 하단의 받침대는 밀링머신과 함께 제공되는 것으로 무선 키보드와 무선 마우스를 수납할 수 있으며 아래쪽에 큰 수납공간이 있어 소모품 및 기타 유지보수 용품을 보관하기에 편리합니다. 아래의 사진에서 보는 것과 같이 내부에 튼튼한 금속프레임을 삽입하여 제조된 받침대는 200Kg의 장비무게를 충분히 지탱할 수 있으며 수납공간에는 절삭유 순환장치나 기타 큰 부피의 장비를 수납함에도 부족함이 없습니다.
 
 
 
  
2.키보드.수납합.jpg

 

함께 제공되는 무선 키보드/마우스와 철제프레임이 들어간 하부 수납공간
 

아래는 외부 패널의 각 버튼에 대한 설명입니다. MyCAM 500UM은 터치스크린 조작을 통한 자동가공이 기본적인 기능이며 외부 패널의 버튼들은 간편하게 수동으로 조작할 수 있도록 준비된 것입니다. 자동 가공이 진행되는 상황에서 몇몇 기능들을 즉각적으로 실행할 수 있는 버튼들을 이용하면 좀 더 편리한 작업이 가능할 수 있습니다.

 
 
2.패널설명.jpg
 

 
 
* MyCAM 500UM의 내부

  
2.내부_지그툴박스.jpg
 
기본 지그와 자동 개폐/툴교환 기능을 가진 툴박스
 

 2.내부_스핀들멀티지그.jpg


상단부의 스핀들과 커스텀 어버트먼트용 멀티지그가 장착된 모습
 
        
전면 윈도우를 열고 내부를 살펴보면, 일반적인 CAM 밀링머신과 다를바 없는 모습을 보여 줍니다. 상단에는 스핀들이, 아래에는 축에 고정된 지그가 위치하고 있습니다.
내부 벽체는 금속판으로 마감되어 있어 절삭유 및 건식가공으로 인한 각종 먼지와 부산물들을 청소하고 씻어내기에 용이합니다.
 
 

 
* MyCAM 500UM의 주요 부품 및 특징
 
1. 스핀들과 서보모터

  
2.특징_스핀들.jpg
 
좌) 1.2Kw 출력의 국내개발 스핀들    우) 스핀들이 소재를 가공하는 모습
 
 
 CAM 밀링머신의 가장 중요한 부품은 아마도 스핀들 아닐까 합니다. 스핀들은 툴을 장착하고 고속으로 회전하여 소재를 직접 깎아내는 모듈인 만큼 내구성이 높아야 하며 유지보수도 편리해야 합니다. 물론 정밀한 가공을 위한 안정성도 확보되어야 합니다.

 
MyCAM 500UM의 경우, 독일 ATE사의 베어링과 GMN사의 스핀들 모터를 사용하여 개발된 국내제품을 채용했으며 저진동, 저소음, 고정밀도를 실현할 수 있었다고 합니다. 또한 고장이나 부품 교체가 필요한 경우 국내에서 개발된 제품답게 신속하고 빠른 수리가 가능하며 2년 또는 4,000시간 무상보증한다고 합니다.  

 
한편, 메탈 가공을 위해서는 강력한 출력의 스핀들이 채용되어야 합니다. 통상적으로 750w 이상의 출력을 가진 스핀들이라면 메탈 가공에 큰 문제가 없다고 알려져 있습니다. MyCAM 500UM의 스핀들 출력은 1.2kw로서 메탈 가공에 넉넉한 파워를 가지고 있습니다. 

 
밀링머신의 주요부품중 스핀들과 버금가는 중요도를 지닌 것이 또 하나 있는데, 바로 각 축의 위치를 제어하는 모터입니다.
스핀들이 공구를 물고 회전하여 소재를 가공해 낸다면 위치제어 모터는 모든 축의 위치를 제어하는 역할을 합니다. 스핀들과 더불어 밀링머신의 쌍두마차라 할 수 있습니다. 이 위치제어 모터는 스테핑 모터나 서보 모터를 이용하는데, 최근의 추세는 좀 더 강력하고 정밀한 제어가 가능한 서보 모터를 채용하는 것입니다.
MyCAM 500UM 은 일본 야스카와사의 고사양 AC 서보모터채용해 신뢰도와 정밀성을 동시에 해결했습니다.
 

 
2. 16개 공구 자동교환 툴박스 

 
 
2.툴박스.jpg
 

 
MyCAM 500UM의 또다른 특허기술은 개폐와 툴교환이 자동으로 이루어지는 툴박스입니다.  
툴박스에 들어갈 수 있는 툴의 갯수는 총 16개이며 가공과정에서 교환이 필요한 시점이면 자동으로 툴이 교환됩니다. 사용자가 직접 툴을 교환해 주어야 했던 2~3년전의 CAM 밀링머신에 비한다면 장족의 발전이라 할 수 있습니다. 이러한 자동 툴교환 기능은 업무의 효율을 높여주는 장점으로 작용합니다.

 
 
3. 내부 프레임과 케이스
 
 
2.내부프레임1.jpg
 
MyCAM 500UM의 기본 골격이 되는 내부 프레임

 
 2.내부프레임2.jpg

조립 과정의 MyCAM 500UM

 
MyCAM 500UM의 내부 구조 및 설계는 태림메디텍(주)의 기술진에 의해 100% 자체 개발되었습니다.
내부프레임의 경우 내식성과 피로강도가 높기로 유명한 5052 알루미늄을 사용해 제작되었으며 가공시 발생하는 진동 및 각종 오염에도 변형되지 않도록 최적화된 설계구조를 가지고 있다고 합니다.  
프레임 이외의 부분에 사용된 파트들도 내식성이 강한 스테인레스 스틸 과 합성수지를 채택하여 장시간 운영에도 변형이나 부식이 없으리라 예상됩니다.

 
 
4. 기본지그와 멀티지그 
 
 
3.특징_지그2종류.jpg
 
좌) 일반 지그     우) 6개 환봉 동시가공 특허를 취득한 멀티지그
 
 

 
 3.특징_멀티지그와환봉.jpg
 
좌) 멀티지그의 구성     우) sprue 타입과 non-sprue 타입의 환봉 모두 가공가능 
 
 
 
MyCAM 500UM에 도입된 특허기술중 하나가 바로 커스텀 어버트먼트용 멀티지그입니다. 좌측 사진은 일반적인 메탈블럭을 장착한 경우이며 우측사진은 6개의 환봉을 동시에 장착하여 가공할 수 있는 멀티 지그입니다. 
이 멀티지그는 커넥션부와 클램핑부 양끝단을 고정하는 방식이기 때문에 임플란트 커넥션부에 무리한 힘을 가하지 않으며 가공시간을 단축시키는 장점이 있습니다. 또한 밀링후 스프루 커팅작업이 필요하지 않으며 가공정밀도를 더욱 높일 수 있습니다.
 
아래는 멀티지그 조립과 장착 및 실제 환봉을 가공하는 동영상입니다.

 
 

 

 

 
 

5. 내장된 제어컴퓨터
 
          
 
2.스크린.jpg
 


 
보통의 CAM 밀링머신은 PC에서 보내는 신호를 받아 툴을 움직이고 가공을 합니다. 말하자면, PC에 연결된 프린터와 비슷한 방식으로 작동하게 됩니다. 그래서 밀링머신은 PC측에서 보내주는 툴패스 데이터를 이용해 소재를 가공하기만 할 뿐 밀링머신 단독으로 어떤 작업을 진행할 수는 없습니다.  그런 이유로 밀링머신에는 밀링머신을 제어하는 별도의 PC가 연결되어 있어야 합니다. 
 
하지만 MyCAM 500UM은 내부에 컴퓨터를 내장하고 있습니다. 밀링머신을 제어하는 PC가 밀링머신 내부로 들어갔다 생각하면 정확합니다. O/S는 Microsoft의 Windows7을 탑재해 일반 사용자에게 매우 친숙하며 터치스크린이 장착되어 사용하기가 굉장히 편리합니다. 물론 무선 마우스와 키보드도 함께 제공됩니다. 
 
현장에서는 MyCAM 500UM의 내장 컴퓨터에 LAN 케이블을 꽂고 간단하게 설정만 해 주면 실내에 있는 어떤 PC와도 네트워크로 연결될 수 있으며 공유폴더를 사용할 수 있습니다. 이를테면, 3D 스캐너와 연결된 PC에서 MyCAM 500UM으로 데이터 파일을 보낸 후, MyCAM 500UM의 터치스크린 화면을 몇 번 터치하는 것으로 가공작업을 시작할 수 있습니다.
 
한편, MyCAM 500UM에 내장된 컴퓨터는 산업용 컴퓨터의 일종인데, 일반 PC와는 달리 방진,방습  및 진동과 충격에 매우 강한 특성을 지니도록 제작됩니다. 이는 열악한 환경에서도 오류나 파손없이 작동될 수 있음을 의미합니다.   
 
아래는 내장 컴퓨터의 터치스크린 화면을 이용해 간단하게 가공작업을 시작하는 장면을 소개한 동영상입니다.

 
  

 

6. CAM S/W  - hyperDENT

 
태림메디텍(주)의 MyCAM 500UM의 CAM 소프트웨어는 기본적으로 hyperDENT가 제공됩니다.
소프트웨어의 구입비용은 장비 구매가격에 포함되어 있으며 소프트웨어의 기능 옵션 선택에 따라 약간의 비용차이가 있다고 합니다.
물론 독립적인 CAM 밀링머신이기 때문에 기타 어떤 CAM 제어 소프트웨어도 사용 가능합니다.

 
 
하이퍼수정1.jpg
 

 
hyperDENT는 FOLLOW-ME! 테크놀로지 그룹에서 제작한 세계적인 CAM 제어 소프트웨어입니다.

 
hyperDENT의 장점을 들자면, 
툴패스를 최적화하여 에러 발생률을 줄이는 기능, 블럭에 배치된 모델들의 마진과 기타 정보를 3D로 확인하고 교정할수 있는 기능, 가공전에 시뮬레이션을 실시해 실제 가공상황을 확인할 수 있는 기능등이 있습니다. 뿐만 아니라 마진을 가공할 때 특정부위를 더 섬세하게 가공할 수 있어 마진의 치핑을 방지하고 에러도 줄이는 강력한 기능을 탑재하고 있기도 합니다. 
A/S는 원격으로 지원이 가능하여 국내에서도 널리 사용되는 소프트웨어입니다. 

 
아래의 사진은 hyperDENT의 3D 확인 기능과 사전 시뮬레이션 기능을 화면캡쳐한 것입니다.

 

 
하이퍼20.jpg
 
좌) 블럭의 모델배치를 3D로 확인    우) 사전 시뮬레이션 장면
 
 
하이퍼22.jpg
  
시뮬레이션 확대기능을 이용한 모습. 노란색 선은 툴이 지나갈 경로를 의미
 

 
7. 건식 가공을 위한 외부 집진기 (옵션)
 

 

 
2.집진기내외.jpg

옵션으로 함께 구입할 수 있는 국내생산 집진기

 

 
건식가공에는 성능이 좋은 집진기가 필수입니다. 
그러한 이유로 태림메디텍(주)는 MyCAM 500UM과 함께 도입할 수 있는 국내생산 집진기를 옵션으로 준비하고 있다 합니다. 이 집진기는 국내에서 생산된 신뢰도 높은 제품으로, 2.9CMM의 풍량과 1400mmAq의 정압 및 0.85Kw의 모터출력을 갖추고 있는 높은 성능의 집진기입니다. 

 


III. MyCAM 500UM 테스트 및 결과

 

덴탈2804는 협력 기공소의 도움을 받아 MyCAM 500UM을 직접 설치하고 2~3개월간 테스트를 진행했습니다. 
 
테스트의 기준은 개략적으로 아래와 같으며 밀링머신의 주된 용도에 초점을 맞추기 위해 소재 및 기타 외부적 요인에 의해 변화할 수 있는 요소를 최대한 배제했습니다. 즉, 장비의 안정성, 정밀도, A/S 조건 및 가공된 결과물의 수준에만 초점을 맞추었으며 소재나 기타 부자재등은 시중에서 흔히 구할 수 있는 것으로 테스트를 진행하였습니다. 

 
* 테스트 항목
 
1. 환봉
2. PFM 코핑
3. 메탈 크라운
4. 지르코니아 습식
5. 지르코니아 건식
6. PMMA 

 
* 테스트 과정에서 사용된 공통 장비 및 소모품
 
- 스캐너 : (주)메디트
- CAM S/W : hyperDENT
- 사용된 버 : 메탈 밀링 - Φ3.0mm, Φ2.5mm, Φ2.0mm, Φ1.0mm 사용
                    지르코니아, 레진 - Φ2.0mm, Φ1.0mm, Φ0.6mm 사용
  
 
 

 

 
- 커스텀 어버트먼트 환봉 가공  
 
 
소재 : 덴탈릭스 제조 환봉
개당 가공시간 : 25~30 (크기에 따라 다를 수 있음)

 
 
3.환봉.어댑터.jpg
 
6개 동시가공이 가능한 멀티지그와 어댑터 체결과정

  
3.환봉.가공후.jpg

  


 

6개의 환봉을 동시에 장착할 수 있도록 설계된 멀티지그에 환봉을 장착후 가공하였습니다. 

환봉의 헥사부분을 잡아주는 어댑터를 이용헤 체결한 후 장착하면 환봉의 상부부터 자동가공이 시작되는데, 가공후에 별도의 스프루 분리작업을 하지 않아도 됩니다.



 

3.환봉_가공후2.jpg

 
 
 


테스트에 사용된 환봉은 덴탈릭스의 제품이며, 가공되는 환봉의 물성에 따라 표면이 조도가 달라질 수 있음을 감안하더라도 MyCAM 500UM을 이용해 가공한 결과물의 조도는 좋은 편입니다. 그렇기 때문에 가공시간을 조금 더 줄여 표면 조도를 낮추어도 크게 무리가 없어 보입니다. 

 

 

 3.환봉_확대.jpg

 
 
위 사진은 가공후 하이폴리싱이 필요한 부분을 확대한 것입니다. 러버포인트등의 작업없이 루즈만으로도 충분한 표면활택도를 얻을 수 있으리라 판단됩니다. 
 



 

 

 

 
    

 
 

 


- PFM 코핑가공
소재 : Med**** 사의 M3 니켈-크롬 절삭가공용 치과금속 
가공시간 : 40~50 

 
 

3.PFM_1.jpg

  
가공된 PFM 코핑의 내면 조도

 
 
3.PFM_2.jpg
 
 가공된 PFM 코핑의 외면 조도

 
3.PFM_3.jpg

  가공된 PFM 코핑의 마진부 확대

 



전체적인 표면조도는 좋은 상태입니다. 특히 외면의 경우 '너무 반들반들하다'는 느낌이며, 곧바로 포세린 작업을 하기에는 조금 문제가 있어 보일 정도로 매끈한 상태입니다.

포세린 작업의 안정성을 위해 버를 이용한 표면정리와 샌드 블래스팅을 진행할 것을 고려한다면, RPM을 낮추거나 툴패스의 피치를 넓혀서 조도를 조금 러프(rough)하게  가공하면 보다 좋은 결과물을 얻을 수 있을 것입니다. 더불어 가공시간을 좀 더 단축시키는 효과까지 얻을 수 있겠습니다. 


 
 
 
4.5.2.표면.시적.틸팅.jpg
 

 
  

가공후 틸팅등의 문제는 없어 보입니다 다만 1:1 가공의 특성을 충분히 고려해야 할 필요가 있습니다.

지르코니아 블럭을 가공후 신터링을 거쳐 수축된 결과물의 적합도를 맞추던 기존의 방식과 1:1 가공방식은 분명히 시작점이 다릅니다. 

예를 들어, 버가 미치지 못하여 날카롭게 Prep된 치아의 예각부분으로 인해 발생하는 틸팅현상등은 디자인 단계에서 충분히 예측한 다음  작업해야 할 것으로 보입니다. 



 
 
3.PFM_적합.jpg
 

  

MyCAM 500UM을 이용해 따로 가공된 PFM 코핑과 커스텀 어버트먼트를 결합해 보았습니다. 

사진에서 보이는 바와 같이 딱 맞아 떨어지는 적합을 보이지 못했습니다. 이는 MyCAM 500UM만의 특성이 아니라 대부분의 메탈 밀링머신이 가지고 있는 한계라 해야 할 것입니다. 중요한 것은,  '어느 정도의 후작업을 거쳐야 하는 것인가' 인데요, MyCAM 500UM으로 가공한 결과물의 경우, 절단면쪽의 예리한 부분을 조금만 손 본다면 크게 무리없이 맞아 들어가리라 생각됩니다.


 
 
 
 

 
 
 


 
 
- 메탈 크라운 가공  
 
소재 : Med**** 사의 M3 니켈-크롬 절삭가공용 치과금속 
가공시간 : 40~50     
 
 
 
 4.2.1.메탈크라운.내외면조도.그루브.jpg
 
 
4.2.2커스텀마진.스프루컷.jpg
 

 
앞선 환봉가공 테스트등에서도 보았듯이 결과물의 조도나 적합도에는 문제가 없이 좋은 결과를 보였습니다.
 
하지만 메탈크라운의 경우 '교합면 그루브 재현'이라는 부분에서는 아직 해답이 없는 듯 합니다. Φ1.0mm의 툴로는 원하는 깊이나 모양을 재현하기에 힘들어 보이며, Φ0.6mm 버를 사용한다면 좀 더 개선될 수 있으리라 생각됩니다. 물론, 미세한 그루브의 재현을 위해 좀 더 작은 직경의 버를 사용하게 되면 가공시간의 연장이 불가피하며 이는 사용자의 선택에 따라 결정해야 할 부분입니다.
 
이는 MyCAM 500UM만이 문제가 아닌, CAM 밀링머신을 이용한 메탈가공의 전반적인 한계점이며 좀 더 직경이 작고 정밀한 툴이 생산,보급되면 점차 개선되어질 부분이라 보여집니다. 

 
 


  

 

 

 

 

 

 
- 지르코니아 습식 가공  

 
소재 : Den*** 사의 레인보우 지르코니아 블럭
가공시간 : 35~40     

 
 
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습식 가공후의 지르코니아 코핑



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통상적인 기공소에서는 건식 가공을 하는 지르코니아 블럭을 습식으로 가공한 모습입니다. 

건식으로 가공하는 경우보다 훨씬 좋은 표면조도를 얻을 수 있으며 분진 또한 발생하지 않아 깨끗한 내면을 유지합니다. 그러한 이유로 적합도의 측면에서도 건식보다 우수한 점이 많습니다. 


단, 지르코니아 블럭을 습식으로 가공하는 경우에는 절삭유등의 문제로 인해 작업후 반드시 알콜등을 이용한 초음파 세척이 필요하며 건조시간도 충분해야 합니다. 따라서 절삭유대신 정제수를 사용하는 것이 여러모로 편리하며 태림메디텍(주)에서도 이 부분에 대한 지원을 진행하고 있다 합니다.

 
 

 
3.지르코니아3.jpg
 

 
 위의 사진은 신터링을 거친 후의 결과물입니다. 추가적인 작업 없이도 훌륭한 적합도를 보여 주었습니다.

 
 
 
 

  

 

 
 
 
- 지르코니아 건식 가공  

 
소재 : Den*** 사의 레인보우 지르코니아 블럭
 가공시간 : 35~40     

 
      
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습식가공과 동일한 조건에서 건식가공으로 코핑 및 풀크라운을 밀링하고 신터링해 보았습니다. 건식가공의 경우도 큰 문제가 발생하지 않았습니다.



  
 

 
 
 
- PMMA 습식 가공  
    
소재 : **
가공시간 : 25~30     

 

 
3.pmma1.jpg
 
습식가공된 PMMA 블럭 내면의 사진

 
 
3.pmma2.jpg
 

 
 

습식가공이라 그런지 표면 활택도등은 나무랄 것이 없는 수준입니다. 건식가공에 비해 가공 소음도 무척 많이 줄어 들었습니다. 

다만 가공시 절삭유와 함께 에어도 분사되는 기능이 추가되면 더 깔끔한 가공이 가능하리라 봅니다. 차후 업그레이드를 기대해 봅니다. 



 
 

 

 
 

 

IV. 총평 및 맺음말

 
 
4.총평.jpg
 

 
 
 
 4.점검사진.jpg
외관 및 크기


MyCAM 500UM 의 가로 크기는 44cm 정도, 높이는 74cm 정도의 작은 사이즈입니다. 하지만 깊이가 75cm 정도로 제법 깊습니다. 그리고 받침대와 분리되어 있어 상하 일체형 장비는 아닙니다. 

산뜻한 푸른 색상의 전면부와 라운드 처리된 사각형 위주의 모던한 디자인은 크게 흠잡을 부분이 없다 생각됩니다. 



사진 - 태림메티텍(주)의 양재호 대표와 박정기 무암치과기공소장


 

하드웨어의 수준과 성능 


MyCAM500UM은 외국 유명회사의 완제품 스핀들을 장착하고 있지는 않지만, 핵심부품인 베어링을 독일제품으로 채용한 국내개발 스핀들을 사용했습니다. 스핀들을 지탱하고 축의 흔들림을 막아주는 메인 프레임도 200kg의 장비의 무게를 충분히 견딜 수 있는 것으로 설계되었다 합니다. 

스핀들의 출력은 1.2kw 이며 메탈 가공에 충분한 파워입니다. 최고 속도도 60,000RPM 으로, 조절해 쓰기에 넉넉한 범위입니다.

더불어 정밀성과 내구성을 동시에 해결해야 하는 서보모터의 경우도 독일제품을 채용했습니다. 


실제로 2개월여의 테스트 기간동안 이 부분에서 문제가 발생한 적은 1건도 없었으며 다만 '통신오류'로 인해 순간정지되는 한 번의 케이스만 발생했을 뿐입니다. 전체적인 하드웨어의 수준과 성능은 평균이상이라 판단됩니다.



테스트 과정 및 실제 가공에 대한 평가

 

역시 최고의 장점은 건식과 습식을 겸할 수 있다는 점입니다. 습식으로 메탈을 가공할 수 있으며 기존의 건식 가공도 모두 처리할 수 있습니다. 도입할 기공소의 성향이나 작업 흐름에 맞게 세팅하고 교정하는 과정을 거치면 결과물도 우수한 수준입니다.


그리고 몇가지의 개선이 필요한 점을 든다면,

하부의 받침대는 아주 견고하게 제작되었음에는 틀림없으나 상단의 밀링머신과의 조화를 이루는 디자인으로 좀 더 개선되었으면 하는 바램입니다.


그리고 최근 출시되고 있는 하이브리드 세라믹이나 열가소성 수지등의 신소재에 대한 발빠른 대처가 필요할 것입니다. 이는 소프트웨어적인 업그레이드를 통해 툴패스를 추가하거나 교정하는 것으로 가능하리라 생각됩니다.


마지막으로, 1:1 메탈가공이라는 장점을 부각시킴과 동시에 이루어져야 하는 것이 바로 교육이라 생각됩니다. 장비에 대한 적절한 교육과 최적화된 CAM S/W 응용기술을 전수할 수 있는 시간은 반드시 필요하다 생각됩니다.



A/S 에 관해


국내 기술로 개발되고 국내에서 생산되는 제품답게 24시간 전국 A/S 망을 운영하고 있다 합니다.

베어링, 서보모터등의 핵심 부품도 언제든지 교체할 수 있는 준비가 되어 있으며 블럭등의 소재도 공급하고 있다 하니 기본적인 A/S는 큰 문제가 없으리라 보여집니다.


다만, 저렴한 가격의 버를 지속적으로 공급한다거나 버를 직접 생산하여 판매한다면 좀 더 경쟁력있는 장비가 되지 않을까 생각해 봅니다. 어쩌면 현장의 유저들에게는 가장 중요한 부분중의 하나일지도 모르기 때문입니다.

 

 

 

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테스트를 진행하던 지난 2개월동안은 마치 딴 세상에 가 있었던 느낌이 듭니다. 


처음 장비를 설치하고 아무런 문제없이 테스트를 진행하다가 CAM S/W를 HyperDENT로 교체하는 바람에 진행이 모두 뒤죽박죽 되어어버리고 말았습니다. 좀 더 안정적이고 편리한 방향으로 발전하기 위한 업체측의 결정이라고 하니 달리 뭐라고 항의할 말도 없었습니다. 

또, 1:1 메탈가공에 대한 노하우도 그리 많지 않은지라 이곳 저곳으로 전화를 돌리면서 정신없는 나날을 보냈는데요, 돌이켜 보면 CAM S/W의 변경은 잘 된 것이었다 생각됩니다.

 

한편, 이번 리뷰를 통해 깊이 깨닫게 된 점이라면, 모든 것을 기계가 대신해 주시는 못한다는 것이었습니다. 고가의 비용을 들여 장비를 설치하기만 하면 모든 부분을 기계로 대체할 수 있다는 생각, 절대 오산입니다. 

현장의 오퍼레이터들이 입을 모아 말하는 것이 있습니다. '하드웨어'적인 장비보다 '소프트웨어'가 더욱 중요하다. 그리고 사용자의 연구와 개선요구가 더욱 더 중요하다. 


이제는 사용하는 소재에 따라 다양한 디지털 장비를 준비해야 하는 시대가 다가오고 있습니다. 메탈가공을 위한 습식 밀링머신, 지르코니아를 위한 건식 밀링머신, 레진과 교정장치에 사용되는 3D프린터와 즉시보철에 필요한 Oral Scanner, 더 나아가 대량생산을 위한 레이저 프린터등등... 

지금도 손에 꼽지 못할 정도의 많은 장비들이 쏟아져 나오고 있으며 앞으로는 더욱 더 많은 장비들이 소개되고 도입될 것입니다. 이중 여러대를 구입해 사용해야 할 시기가 다가오고 있습니다. 

하지만 좋은 장비는 저절로 만들어지는 것이 아닐 것입니다. 사용자의 부단없는 연구와 응용, 그리고 치열한 개선요구만이 그것을 가능하게 할 것입니다. 




끝으로, 며칠씩 밤샘작업을 해가면서 장비를 테스트해 주신 무암치과기공소 박정기 소장님, 정신없이 바쁜 일과시간에도 흔쾌히 도움을 주신 대구덴탈의 김병찬 CAD팀장님과 최욱창 개발팀장님께 감사의 말씀 전합니다. 


 



태림메디텍(주)

054-461-8232

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