KR101161172B1 - Manufacturing method of ceramic bracket for the orthodontics - Google Patents

Abstract

본 발명은, 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하되, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 일방향으로 스캔하여 복수의 세라믹 코팅 라인을 형성하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 에어로졸 성막법으로 소성 공정 없이 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 분말을 이용하여 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 또는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning)에 의해 세라믹 코팅 라인을 상온에서 형성시킴으로써 치아와의 접착강도를 향상시키고 브라켓 간의 접착강도 편차를 감소시킬 수 있다.The present invention, while maintaining a constant distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited in the range of 1 ~ 100mm to allow the aerosol to be sprayed toward the ceramic bracket so that the aerosol sprayed on the ceramic bracket is solidified by the impact The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic orthodontic bracket for scanning a holder for fixing the ceramic bracket in one direction to form a plurality of ceramic coating lines. According to the present invention, the ceramic coating line is formed at room temperature by direct writing or patterning using a mask using ceramic powder on the surface of the ceramic bracket without the firing process by the aerosol deposition method. It can improve the adhesive strength of and reduce the variation in adhesive strength between brackets.

Description

치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법{Manufacturing method of ceramic bracket for the orthodontics}Manufacturing method of ceramic bracket for orthodontics {Manufacturing method of ceramic bracket for the orthodontics}

본 발명은 세라믹 브라켓의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어로졸 성막법으로 소성 공정 없이 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 분말을 이용하여 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 또는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning)에 의해 세라믹 코팅 라인을 상온에서 형성시킴으로써 치아와의 접착강도를 향상시키고 브라켓 간의 접착강도 편차를 감소시킬 수 있으며, 에어로졸 성막법을 이용하여 안정하고 균일한 두께의 세라믹 코팅 라인을 형성할 수가 있고, 제조가 용이하여 대량 생산이 가능하며, 제품 생산 단가가 낮아짐으로써 가격 경쟁력이 높으며, 공정 자동화를 통해 세라믹 브라켓 간의 편차를 감소시킬 수 있고, 불량률을 최소화할 수 있는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic bracket, and more particularly, to a patterning using direct writing or mask using ceramic powder on the surface of the ceramic bracket without firing process by aerosol film formation. By forming the ceramic coating line at room temperature, it is possible to improve the adhesive strength with the teeth and reduce the adhesive strength deviation between the brackets, and to form a stable and uniform thickness ceramic coating line by using the aerosol deposition method. It is easy to mass-produce, and the cost of product is lowered, so it is highly competitive in price, the process automation can reduce the deviation between ceramic brackets, and the manufacturing method of orthodontic ceramic brackets can be minimized. will be.

최근 치아의 고르지 못한 배열을 교정하기 위해서 치아교정기의 수요가 급증하고 있다. 치아교정은 또한 미적인 효과도 있어 다양하게 사용되고, 치아교정기는 재질의 종류에 따라 크게 메탈 브라켓과 세라믹 브라켓으로 구별된다. In recent years, the demand for braces has been increasing rapidly to correct the uneven arrangement of teeth. Orthodontics are also used in various ways because they have an aesthetic effect. Orthodontics are divided into metal brackets and ceramic brackets according to the type of material.

메탈 브라켓은 형태에 따라 요철을 형성하고 있는 마이크로포러스 타입(microporous type)과 격자무늬를 갖는 메쉬 타입(mesh type)으로 구분된다. 과거에는 가격이 저렴한 메탈브라켓이 주로 사용되었지만, 심미적으로 좋지 않아 요즈음에는 투명한 세라믹 브라켓을 선호하고 있다. 도 1은 치아 교정용 세라믹 브라켓의 일 예를 보여주고 있다. Metal brackets are classified into a microporous type that forms irregularities and a mesh type that has a lattice pattern, depending on the shape. In the past, inexpensive metal brackets were mainly used, but because of their aesthetics, these days, transparent ceramic brackets are preferred. 1 shows an example of a ceramic bracket for orthodontics.

그러나, 이러한 세라믹 브라켓은 표면이 매끄러워 치아가 상하로 운동할 경우 세라믹 브라켓이 떨어져 나오게 되는 경우가 발생한다. However, these ceramic brackets have a smooth surface, and when the teeth move up and down, the ceramic brackets may come off.

본 출원의 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 세라믹 브라켓 표면의 마찰력을 높이기 위하여 세라믹 분말을 도포하는 실험을 진행하여 보았다. In order to solve this problem, the inventors of the present application have experimented with applying a ceramic powder to increase the frictional force on the surface of the ceramic bracket.

기계적으로 가공된 단결정 브라켓 표면은 매끄럽기 때문에 접착제로 치아에 부착시킬 경우 쉽게 떨어지지만 세라믹 분말 코팅을 통해 표면을 거칠게 함으로써 접착강도를 높일 수 있음에 착안한 것이다. Since the surface of the mechanically processed single crystal bracket is smooth, it easily falls off when attached to the tooth with an adhesive, but the adhesive strength can be increased by roughening the surface through the ceramic powder coating.

CAD/CAM 공법을 이용하여 단결정 알루미나 패널을 브라켓 형태로 가공한 후 치아와의 접착강도를 높이기 위해 브라켓 표면에 세라믹 분말을 코팅하기 위하여 단결정 브라켓 표면 위에 유기바인더를 분무한 후 그 위에 세라믹 분말을 손으로 뿌려주고 유기바인더를 건조시킨 다음, 1500℃ 이상의 온도에서 열처리함으로써 세라믹 분말 코팅층이 형성하였다. After processing single crystal alumina panel in bracket form using CAD / CAM method, spray organic binder on the surface of single crystal bracket to coat ceramic powder on the surface of bracket to increase adhesion strength with teeth, and then apply ceramic powder on it. Sprayed and dried the organic binder, and then heat-treated at a temperature of 1500 ℃ or more to form a ceramic powder coating layer.

그러나 이러한 방법은 유기바인더 분무 및 세라믹 분말 코팅이 수작업으로 진행되기 때문에 단결정 브라켓 표면 위에 균일한 구조의 세라믹 분말 코팅층 형성이 어렵고, 또한 제품들 사이에 큰 편차가 발생하며, 세라믹 분말 코팅층을 단결정 브라켓 표면에 견고하게 고정시키기 위해 1500℃ 이상의 고온에서 열처리해야 하기 때문에 제조단가가 크게 상승하는 문제가 있다. However, since the organic binder spraying and ceramic powder coating are performed manually, it is difficult to form a uniform ceramic powder coating layer on the surface of the single crystal bracket, and a large variation occurs between the products. In order to be firmly fixed to the heat treatment at a high temperature of 1500 ℃ or more, there is a problem that the manufacturing cost increases significantly.

또한, 이와 같은 일반적인 방법으로 단결정 브라켓 표면에 세라믹 분말을 코팅한 경우 접착강도가 높아지지만 치아와 접하는 표면의 구조적인 차이로 인해 접착강도가 금속 브라켓보다 낮고 브라켓 간의 접착강도 편차가 큰 편이다. 또한, 균일한 표면을 갖기 어렵고 도포하는 과정에서 열처리 시간이 오래 걸림에 따라 가격이 상승하는 단점이 있다.
In addition, when the ceramic powder is coated on the surface of the single crystal bracket by such a general method, the adhesive strength increases, but due to the structural difference between the surfaces in contact with the teeth, the adhesive strength is lower than that of the metal bracket, and the variation in adhesive strength between the brackets is large. In addition, there is a disadvantage that it is difficult to have a uniform surface and the price increases as the heat treatment time takes a long time in the application process.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 착안된 것으로, 발명이 해결하려는 과제는 에어로졸 성막법으로 소성 공정 없이 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 분말을 이용하여 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 또는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning)에 의해 세라믹 코팅 라인을 상온에서 형성시킴으로써 치아와의 접착강도를 향상시키고 브라켓 간의 접착강도 편차를 감소시킬 수 있으며, 에어로졸 성막법을 이용하여 안정하고 균일한 두께의 세라믹 코팅 라인을 형성할 수가 있고, 제조가 용이하여 대량 생산이 가능하며, 제품 생산 단가가 낮아짐으로써 가격 경쟁력이 높으며, 공정 자동화를 통해 세라믹 브라켓 간의 편차를 감소시킬 수 있고, 불량률을 최소화할 수 있는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is aerosol film formation using a ceramic powder on the surface of the ceramic bracket without firing process, using patterning using direct writing or mask. By forming the ceramic coating line at room temperature by (Patterning), it is possible to improve the adhesive strength with the teeth and to reduce the variation in the adhesive strength between the brackets, and to form a stable and uniform thickness ceramic coating line using the aerosol film deposition method. It is easy to manufacture and can be mass-produced, and the cost of production is high due to the low production cost, and it is possible to reduce the deviation between ceramic brackets through process automation, and to minimize the defect rate. To provide a manufacturing method.

본 발명은, (a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계와, (b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계와, (c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계와, (d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계와, (e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계와, (f) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하되, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 제1 방향으로 스캔하여 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계 및 (g) 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막된 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of (a) preparing a ceramic bracket, mounting the ceramic bracket to a holder in the deposition chamber, (b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure, and (c) through a flow control means. Adjusting the flow rate of the carrier gas to be 100 to 20,000 sccm per unit area (mm2) of the nozzle injection port, and (d) a space in which the ceramic gas having a particle size of 10 nm to 100 μm is placed in the controlled carrier gas. Aerosolizing the ceramic powder by supplying to the nozzle, (e) supplying the formed aerosol to the nozzle in the deposition chamber by a pressure difference, and (f) a distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be formed is 1 While maintaining a constant in the range ~ ~ 100㎜ to allow the aerosol is sprayed toward the ceramic bracket so that the aerosol sprayed on the ceramic bracket is solidified by the impact to form a film, Scanning the holder for fixing the ceramic bracket in a first direction to form a plurality of first ceramic coating lines arranged in the first direction; and (g) the holder for fixing the ceramic bracket is perpendicular to the first direction. Forming a plurality of second ceramic coating lines arranged in a second direction in which aerosols injected into the ceramic bracket are solidified by an impact by scanning in a second direction. to provide.

상기 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지고, 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지며, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인과 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인은 격자형의 그리드를 이룰 수 있다.The plurality of first ceramic coating lines arranged in the first direction may be composed of lines having the same line width and periodically arranged, and the plurality of second ceramic coating lines arranged in the second direction may have the same line width and periodically The plurality of first ceramic coating lines arranged in the first direction and the plurality of second ceramic coating lines arranged in the second direction may form a lattice grid.

상기 노즐은 서로 이격되게 배치된 복수의 노즐로 구성되어, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 상기 제1 방향으로 스캔할 때 복수의 제1 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 하고, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 제2 방향으로 스캔할 때 복수의 제2 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 할 수 있다. The nozzle is composed of a plurality of nozzles spaced apart from each other, so that a plurality of first ceramic coating lines are formed at the same time when scanning the holder for fixing the ceramic bracket in the first direction, and fixing the ceramic bracket When the holder is scanned in the second direction, a plurality of second ceramic coating lines may be formed at the same time.

상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하는 경우에, 상기 제2 방향으로 스캔하면서 상기 제1 코팅 라인이 형성된 부분에 도달하면 제1 코팅 라인이 형성된 부분을 건너 뛰고 스캔함으로써 상기 제1 코팅 라인이 이미 형성되어 상기 제2 코팅 라인과 중첩되는 부분에는 성막이 이루어지지 않게 하는 것이 바람직하다.When scanning in a second direction perpendicular to the first direction, when the first coating line is formed while scanning in the second direction, the first coating line is skipped and scanned by skipping the portion where the first coating line is formed. It is preferable that a film is not formed in a portion where a line is already formed and overlaps the second coating line.

또한, 본 발명은, (a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계와, (b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계와, (c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계와, (d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계와, (e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계와, (f) 세라믹 브라켓 표면 상부에 메쉬 형태의 마스크를 배치하는 단계와, (g) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하되, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 일방향으로 스캔하여 상기 메쉬 형태의 마스크에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않고 차폐되지 않는 부분에는 섬(island) 모양의 세라믹 코팅층이 형성되게 하면서, 섬(island) 모양의 상기 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention, (a) preparing a ceramic bracket, mounting the ceramic bracket to the holder in the deposition chamber, (b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure, (c) flow control means The flow rate of the carrier gas is adjusted to 100 ~ 20,000sccm per unit area (mm2) of the nozzle injection port through the (d) ceramic powder having a particle size of 10nm ~ 100㎛ Aerosolizing the ceramic powder by feeding it into a space, (e) supplying the formed aerosol to a nozzle in the deposition chamber by a pressure difference, and (f) placing a mask in the form of a mesh on the surface of the ceramic bracket. And (g) allowing the aerosol to be sprayed toward the ceramic bracket while maintaining a constant distance between the nozzles of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited in the range of 1 to 100 mm. The aerosol sprayed on the MIC bracket is solidified by the impact, but the film is formed in one direction by scanning the holder fixing the ceramic bracket in one direction, and the ceramic coating layer is not formed on the portion that is not shielded. Forming a plurality of ceramic coating lines having a structure in which the island-shaped ceramic coating layers are arranged in a line at a distance from each other, while forming an island-shaped ceramic coating layer. It provides a method of manufacturing the bracket.

또한, 본 발명은, (a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계와, (b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계와, (c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계와, (d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 MgO 분말과 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 MgO 분말과 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계와, (e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계와, (f) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓 표면 전체에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하는 단계 및 (g) 성막된 상기 세라믹 브라켓을 물에 끓여 MgO가 뜨거운 물에 녹는 성질을 이용하여 MgO 성분을 녹이고 MgO 성분이 녹은 자리에는 홀(hole)을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention, (a) preparing a ceramic bracket, mounting the ceramic bracket to the holder in the deposition chamber, (b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure, (c) flow control means Adjusting the flow rate of the carrier gas to be 100 to 20,000 sccm per unit area (mm2) of the nozzle injection port, and (d) adjusting the flow rate of the carrier gas to the MgO powder having a particle size of 10 nm to 100 μm; Aerosolizing the MgO powder and the ceramic powder by supplying the space in which the ceramic powder is placed; (e) supplying the formed aerosol to a nozzle in the film formation chamber by a pressure difference; and (f) an injection hole of the nozzle; While keeping the distance between the ceramic brackets to be formed uniformly in the range of 1-100 mm, the aerosols are sprayed toward the ceramic brackets so that the aerosols sprayed on the entire surface of the ceramic brackets are filled. (G) boiling the formed ceramic bracket in water to melt MgO component using hot soluble properties of hot water, and forming holes in the place where MgO component is melted. It provides a method of manufacturing a ceramic orthodontic bracket comprising a.

상기 노즐은 서로 이격되게 배치된 복수의 노즐로 구성되어, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 일방향으로 스캔할 때 복수의 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 할 수 있다. The nozzle may be configured of a plurality of nozzles spaced apart from each other, so that a plurality of ceramic coating lines may be simultaneously formed when scanning a holder for fixing the ceramic bracket in one direction.

성막이 이루어지는 동안 상기 성막 챔버 내부의 압력은 0.1～760torr 범위로 유지되며, 상기 운반가스는 공기(Air), 산소(O₂), 질소(N₂), 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 이며, 상기 세라믹 브라켓 표면에 균일한 두께로 성막이 이루어지게 하기 위하여 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더에 의해 상기 세라믹 브라켓이 0.1～50㎝/min의 속도로 스캔 이동되는 것이 바람직하다.During the film formation, the pressure inside the film forming chamber is maintained in the range of 0.1 to 760 torr, and the carrier gas is air, oxygen (O ₂ ), nitrogen (N ₂ ), argon (Ar), or helium (He). In order to form a film with a uniform thickness on the surface of the ceramic bracket, it is preferable that the ceramic bracket is scanned and moved at a speed of 0.1 to 50 cm / min by a holder fixing the ceramic bracket.

상기 세라믹 분말은, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 알루미나(Al₂O₃) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말을 사용할 수 있다.The ceramic powder is at least one bioinert selected from hydroxy apatite powder, brucite powder, alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder. Ceramic powder can be used.

상기 세라믹 분말 또는 상기 에어로졸에 의해 상기 노즐이 식각되는 것을 억제하기 위하여 상기 노즐은 세라믹 또는 글래스(glass) 재질로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.In order to suppress the nozzle from being etched by the ceramic powder or the aerosol, the nozzle is preferably made of a ceramic or glass material.

상기 세라믹 브라켓을 준비하는 단계는 상기 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시키기 위하여 에어로졸 성막법을 이용하여 상기 세라믹 브라켓 표면 상부에 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 버퍼층을 형성하는 단계를 포함하며, 세라믹 코팅 라인은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite), 브루사이트(Brushite), 지르코니아(ZrO₂) 및 실리카(SiO₂) 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말을 이용하여 상기 버퍼층 상부에 형성할 수도 있다. The preparing of the ceramic bracket includes forming an alumina buffer layer having excellent adhesion with the ceramic bracket on the surface of the ceramic bracket by using an aerosol film formation method to increase the adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line. The ceramic coating line may be formed on the buffer layer using at least one bioinert ceramic powder selected from hydroxy apatite, brucite, zirconia (ZrO ₂ ) and silica (SiO ₂ ).

상기 세라믹 브라켓을 준비하는 단계는 에어로졸 성막법을 이용하여 1～5㎛의 입자 크기를 갖는 알루미나 분말을 사용하여 고속으로 세라믹 브라켓에 충격에너지를 가함으로써 상기 세라믹 브라켓이 내부로 패이게 하여 트렌치(trench)를 형성하는 단계를 포함하며, 세라믹 코팅 라인은 상기 트렌치 상부에 형성하여 상기 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시킬 수 있다.In the preparing of the ceramic bracket, a trench is formed by applying impact energy to the ceramic bracket at high speed using alumina powder having a particle size of 1 to 5 μm using an aerosol deposition method to dig the trench into the trench. And forming a ceramic coating line on the trench to increase adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line.

상기 세라믹 분말은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 알루미나(Al₂O₃) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말과 MgO 분말의 혼합 분말을 사용하며, 세라믹 코팅 라인이 형성되면 상기 세라믹 코팅 라인을 뜨거운 물에 끓여 MgO 성분을 녹여 MgO 성분이 녹은 자리에 홀이 형성되게 할 수도 있다.The ceramic powder is at least one bio-inert ceramic selected from hydroxy apatite powder, brucite powder, alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder. When a mixed powder of powder and MgO powder is used, and a ceramic coating line is formed, the ceramic coating line may be boiled in hot water to dissolve the MgO component to form a hole in the place where the MgO component is melted.

상기 세라믹 분말로서, 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제1 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 후, 상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제2 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제1 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 다음, 상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제3 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제2 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성하되, 상기 제2 중량비는 상기 제1 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이고, 상기 제3 중량비는 상기 제2 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이며, 세라믹 코팅 라인의 상부면에서 상기 세라믹 브라켓 표면으로 근접함에 따라 알루미나의 함량이 순착적으로 증가될 수 있다.
As the ceramic powder, at least one selected from alumina powder having excellent adhesion to ceramic brackets, hydroxy apatite powder, brucite powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder After forming a ceramic coating line using a powder in which the bioinert ceramic powder is mixed in a first weight ratio, the alumina powder having excellent adhesion to the ceramic bracket, the hydroxy apatite powder, and the brucite (ceramic powder) Ceramic coating formed by forming a powder mixed in a first weight ratio using a powder in which at least one bioinert ceramic powder selected from brushite powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder is mixed in a second weight ratio. A film is formed on the line to form a ceramic coating line, and then the ceramic bracket is used as the ceramic powder. And of high-alumina powder adhesion, hydroxyapatite (Hydroxy Apatite) powder, brucite (Brushite) powder, zirconia (ZrO ₂₎ powder and silica (SiO ₂₎ is at least one selected from a powder in vivo inert ceramic powder of claim 3 the weight ratio The powder mixed in the second weight ratio is formed by using the powder mixed in the above to form a ceramic coating line by forming a film on top of the ceramic coating line, wherein the second weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the first weight ratio. The third weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the second weight ratio, and the content of alumina may be increased gradually as the upper surface of the ceramic coating line approaches the ceramic bracket surface.

본 발명에 의하면, 에어로졸 성막법으로 소성 공정 없이 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 분말을 이용하여 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 또는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning)에 의해 세라믹 코팅 라인을 상온에서 형성시킴으로써 치아와의 접착강도를 향상시키고 브라켓 간의 접착강도 편차를 감소시킬 수 있다. 세라믹 브라켓 표면에 에어로졸 성막법으로 세라믹 코팅 라인을 형성함으로써 고온 소정 공정이 필요없기 때문에 제품 생산 단가가 낮아짐으로써 가격 경쟁력이 높은 제품을 제조할 수 있다. 또한, 공정 자동화를 통해 제품 간의 편차를 감소시킬 수 있고, 불량률을 최소화할 수 있으며, 생산 효율 향상이 가능하다. According to the present invention, the ceramic coating line is formed at room temperature by direct writing or patterning using a mask using ceramic powder on the surface of the ceramic bracket without the firing process by the aerosol deposition method. It can improve the adhesive strength of and reduce the variation in adhesive strength between brackets. Since the ceramic coating line is formed on the surface of the ceramic bracket by aerosol film formation, a high temperature predetermined process is not required, thereby lowering the production cost of the product, thereby making it possible to manufacture a highly competitive product. In addition, process automation can reduce deviations between products, minimize defect rate, and improve production efficiency.

본 발명에 의하면, 에어로졸 성막법을 이용하여 안정하고 균일한 두께의 세라믹 코팅 라인을 형성할 수가 있으며, 제조가 용이하여 대량 생산이 가능하다. According to the present invention, a ceramic coating line having a stable and uniform thickness can be formed using the aerosol film formation method, and the production is easy and mass production is possible.

상기 세라믹 코팅 라인은 높은 열적 안정성을 나타내며, 화학적 안정성과 생물학적 안정성도 우수하다.
The ceramic coating line exhibits high thermal stability, and also has excellent chemical and biological stability.

도 1은 치아 교정용 세라믹 브라켓의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조로 이루어진 제1 세라믹 코팅 라인과 제2 세라믹 코팅 라인을 보여주는 도면이다.
도 3은 섬(island) 모양과 같이 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 보여주는 도면이다.
도 4는 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 방식을 이용하여 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 제1 및 제2 세라믹 코팅 라인을 형성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning) 방식을 이용하여 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인을 형성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 에어로졸 성막 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 실험예 1에서 사용한 사파이어(sapphire) 재질로 이루어진 세라믹 기판의 일부가 떨어져 나가 내부로 패여 있는 모습을 보여주는 사진이다.
도 8은 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 도면이다.
도 9는 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 표면을 보여주는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진이다.
도 10은 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 X-선 산란(Energy Dispersive X-ray Analysis; EDXA) 패턴을 보여주는 그래프이다.
도 11은 실험예 2에서 사용된 알루미나 분말의 주사전자현미경 사진이다.
도 12는 4,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 13은 5,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 14는 4,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층을 보여주는 광학현미경 사진이다.
도 15a 및 도 15b는 실험예 3에서 사용된 브루사이트 분말의 주사전자현미경 사진이다.
도 16은 3,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 3에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 17은 실험예 3에 따라 사파이어 기판 상에 성막된 코팅층을 보여주는 광학현미경 사진이다.
도 18은 실험예 4에 따라 사파이어 기판 상에 메쉬 형태의 마스크에 장착되고 그 위에 에어로졸 성막법으로 알루미나 코팅층을 형성한 모습을 보여주는 광학현미경 사진이다.
도 19는 도 18의 확대 사진이다.
도 20은 실험예 4에 따라 성막된 알루미나 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 21은 실험예 5에 따라 30번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이다.
도 22는 실험예 5에 따라 60번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이다.
도 23은 실험예 5에 따라 110번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이다.
도 24는 실험예 6에 따라 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓 상에 메쉬 형태의 마스크에 장착되고 그 위에 에어로졸 성막법으로 브루사이트 코팅층을 형성한 모습을 보여주는 광학현미경 사진이다.
도 25는 메쉬 형태의 마스크를 벋겨낸 후의 모습을 보여주는 광학현미경 사진이다.
도 26a는 실험예 6에 따라 성막된 도 24의 브루사이트 코팅층의 두께를 보여주는 도면이고, 도 26b는 실험예 6에 따라 성막된 도 25의 브루사이트 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 27a 및 도 27b는 실험예 7에 따라 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트와 알루미나의 복합 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진이다.
도 28은 실험예 7에 따라 성막된 브루사이트와 알루미나의 복합 세라믹 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.
도 29a 및 도 29b는 실험예 8에 따라 0.5㎛의 평균 입경을 갖는 접착력(adhesion)이 좋은 알루미나 분말을 사용하여 에어로졸 성막법으로 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 버퍼층을 형성한 모습을 보여주는 사진으로서, 도 29b는 도 29a를 부분적으로 확대하여 촬영한 광학현미경 사진이다.
도 30a 및 도 30b는 실험예 8에 따라 100 ㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 상기 버퍼층 상에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성한 모습을 보여주는 사진이다.
도 31은 실험예 9에 사용된 알루미나 분말을 보여주는 사진이다.
도 32는 글래스(glass) 기판의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이다.
도 33은 글래스(glass) 기판의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이다.
도 34는 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이다.
도 35은 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an example of a ceramic bracket for orthodontics.
2 is a view illustrating a first ceramic coating line and a second ceramic coating line having a structure in which ceramic coating layers are arranged in a line.
3 is a view illustrating a ceramic coating line having a structure in which ceramic coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of forming a plurality of first and second ceramic coating lines having a structure in which ceramic coating layers are arranged in a line by using a direct writing method.
FIG. 5 illustrates a method of forming a plurality of ceramic coating lines having a structure in which ceramic coating layers formed in island shapes are arranged in a line at a distance from each other by using a patterning method using a mask. It is shown for the sake of simplicity.
6 is a view schematically showing an aerosol film formation apparatus.
7 is a photograph showing a part of the ceramic substrate made of the sapphire (sapphire) material used in Experimental Example 1 is separated out and dug inside.
8 is a view showing a thickness of a ceramic coating line formed according to Experimental Example 1. FIG.
9 is a Scanning Electron Microscope (SEM) photograph showing the surface of the ceramic coating line formed according to Experimental Example 1. FIG.
FIG. 10 is a graph showing an X-ray scattering pattern of the ceramic coating line formed according to Experimental Example 1 (EDXA). FIG.
11 is a scanning electron micrograph of the alumina powder used in Experimental Example 2.
12 is a view showing the thickness of the coating layer formed according to Experimental Example 2 at a carrier gas flow rate of 4,000 sccm.
13 is a view showing the thickness of the coating layer formed according to Experimental Example 2 with a carrier gas flow rate of 5,000 sccm.
14 is an optical micrograph showing a coating layer deposited according to Experimental Example 2 at a carrier gas flow rate of 4,000 sccm.
15A and 15B are scanning electron micrographs of the brucite powder used in Experimental Example 3. FIG.
16 is a view showing the thickness of the coating layer formed according to Experimental Example 3 at a carrier gas flow rate of 3,000 sccm.
17 is an optical micrograph showing a coating layer deposited on a sapphire substrate according to Experimental Example 3.
FIG. 18 is an optical microscope photograph showing a state in which an alumina coating layer is formed on the sapphire substrate by a mask in the form of a mesh on the sapphire substrate and formed by aerosol deposition.
19 is an enlarged photograph of FIG. 18.
20 is a view showing the thickness of the alumina coating layer formed according to Experimental Example 4.
FIG. 21 is a photograph showing a state in which a ceramic coating line having a structure in which a brucite coating layer formed in an island shape is formed by scanning 30 times according to Experimental Example 5 and arranged in a line at intervals from each other, and the ceramic deposited The photo shows the thickness of the coating line.
FIG. 22 is a photograph showing a state in which a ceramic coating line having a structure in which a brucite coating layer formed in an island shape is formed by scanning 60 times according to Experimental Example 5 and arranged in a line at intervals from each other is formed; The photo shows the thickness of the coating line.
FIG. 23 is a photograph showing the appearance of ceramic coating lines having a structure in which the brucite coating layers formed in an island shape by forming 110 scans according to Experimental Example 5 are arranged in a line at intervals from each other; The photo shows the thickness of the coating line.
24 is an optical microscope photograph showing a state in which a brucite coating layer is formed on the ceramic bracket made of sapphire material according to Experimental Example 6 and mounted on a mask of a mesh form by aerosol deposition.
25 is an optical micrograph showing the state after the mask of the mesh form is scraped off.
FIG. 26A illustrates the thickness of the brucite coating layer of FIG. 24 deposited according to Experimental Example 6, and FIG. 26B illustrates the thickness of the brucite coating layer of FIG. 25 deposited according to Experimental Example 6. FIG.
27A and 27B are photographs showing ceramic coating lines having a structure in which composite ceramic coating layers of brucite and alumina formed in an island shape by forming according to Experimental Example 7 are arranged in a line at intervals from each other. .
28 is a view showing the thickness of a composite ceramic coating layer of brucite and alumina deposited according to Experimental Example 7. FIG.
29A and 29B are photographs showing a buffer layer formed on a ceramic bracket made of sapphire material by an aerosol deposition method using alumina powder having good adhesion (adhesion) having an average particle diameter of 0.5 μm according to Experimental Example 8; FIG. 29B is an optical microscope photograph partially enlarged in FIG. 29A; FIG.
30A and 30B illustrate a brucite coating layer formed in an island shape by using a mask in the form of a mesh on the buffer layer using Brusite powder having an average particle diameter of 100 μm according to Experimental Example 8 This is a picture showing the ceramic coating lines formed in a lined structure arranged at intervals.
Figure 31 is a photograph showing the alumina powder used in Experiment 9.
FIG. 32 is a graph illustrating an etching depth of a glass substrate.
FIG. 33 is a graph illustrating an etching depth of a glass substrate.
FIG. 34 is a graph illustrating an etching depth of a ceramic bracket made of sapphire material.
FIG. 35 is a graph illustrating an etching depth of a ceramic bracket made of sapphire material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명에서는 세라믹 브라켓의 표면을 메탈 브라켓의 표면과 비슷하게 제작한다면 세라믹 브라켓과 메탈 브라켓의 전단강도가 비슷할 것이라는 가정 하에 세라믹 브라켓의 표면을 거칠게 하여 메탈 브라켓의 전단강도와 유사하게 제작하고, 이에 따라 에어로졸 성막(Aerosol Deposition)법을 이용하여 세라믹 브라켓의 표면을 메탈 브라켓의 표면과 유사하게 제작하는 방법을 제시한다.According to the present invention, if the surface of the ceramic bracket is made similar to the surface of the metal bracket, the surface of the ceramic bracket is roughened on the assumption that the shear strength of the ceramic bracket and the metal bracket will be similar, so that the surface of the ceramic bracket is made similar to the shear strength of the metal bracket. By using the Aerosol Deposition method, a method of fabricating a surface of a ceramic bracket similar to that of a metal bracket is presented.

에어로졸 성막법은 세라믹 분말을 운송 가스에 실어서 세라믹 브라켓에 분사함으로써 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 코팅층을 형성하는 방법이다. 에어로졸 성막법에 의해 상온에서 치밀한 세라믹 코팅이 이루어질 수 있다. The aerosol film deposition method is a method of forming a ceramic coating layer on the surface of a ceramic bracket by spraying the ceramic powder on a transport bracket by placing the ceramic powder in a transport gas. Dense ceramic coating can be achieved at room temperature by the aerosol deposition method.

본 발명에서는 에어로졸 성막법으로 소성 공정 없이 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 분말을 이용하여 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 또는 마스크(Mask)를 이용한 패터닝(Patterning)에 의해 세라믹 코팅 라인(line)을 형성시킴으로써 치아와의 접착강도를 향상시키고 브라켓 간의 접착강도 편차를 감소시키고자 한다. In the present invention, by forming a ceramic coating line by direct writing or patterning using a mask using a ceramic powder on the surface of the ceramic bracket without the firing process by aerosol film forming method In order to improve the adhesive strength and to reduce the adhesive strength variation between brackets.

상기 세라믹 코팅 라인은 도 2에 도시된 바와 같이 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조로 이루어질 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 섬(island) 모양과 같이 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어질 수도 있다. The ceramic coating line may have a structure in which ceramic coating layers are arranged in a line as shown in FIG. 2, and ceramic coating layers formed in an island shape as shown in FIG. 3 are arranged in a line at intervals from each other. It may be made of a structure.

도 4에 도시된 바와 같이 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 방식을 이용하여 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인(10, 20)을 형성할 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 마스크(Mask)(40)를 이용한 패터닝(Patterning) 방식을 이용하여 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인(30)을 형성할 수 있다. 이하에서, 세라믹 코팅 라인이라 함은 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조와, 섬(island) 모양과 같이 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조를 포함하는 의미로 사용한다. As shown in FIG. 4, a plurality of ceramic coating lines 10 and 20 having a structure in which ceramic coating layers are arranged in a line may be formed using a direct writing method, as shown in FIG. 5. By using a patterning method using a mask 40, a plurality of ceramic coating lines 30 having a structure in which ceramic coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other may be formed. have. Hereinafter, the ceramic coating line is used to mean a structure in which the ceramic coating layers are arranged in a line, and a structure in which the ceramic coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other.

상기 복수의 세라믹 코팅 라인은 동일한 선폭을 가질 수도 있으나, 바람직하게는 서로 다른 선폭을 가질 수도 있다. 상기 복수의 세라믹 코팅 라인은 주기적으로 배열된 라인들(lines)로 이루어질 수 있고, 비주기적으로 배열된 세라믹 코팅 라인들로 이루어질 수도 있으며, 세라믹 코팅 라인들이 주기적으로 배열되는 것이 접착강도 향상 측면에서 바람직하다. The plurality of ceramic coating lines may have the same line width, but preferably may have different line widths. The plurality of ceramic coating lines may be composed of periodically arranged lines, may be composed of aperiodicly arranged ceramic coating lines, and the ceramic coating lines may be periodically arranged in view of improving adhesive strength. Do.

또한, 상기 세라믹 코팅 라인은, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인(10)과, 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인(20)을 포함하며, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 세라믹 코팅 라인(10)과 상기 제2 방향으로 배열된 제2 세라믹 코팅 라인(20)은 격자형의 그리드를 이룰 수 있다. In addition, the ceramic coating line may include a plurality of first ceramic coating lines 10 arranged in a first direction as shown in FIG. 2, and a plurality of second ceramic lines arranged in a second direction perpendicular to the first direction. It includes a ceramic coating line 20, the first ceramic coating line 10 arranged in the first direction and the second ceramic coating line 20 arranged in the second direction may form a grid grid. .

또한, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 세라믹 코팅 라인(10)들 사이의 간격과 상기 제2 방향으로 배열된 제2 세라믹 코팅 라인(20)들 사이의 간격은 다를 수 있으나, 상기 제1 방향으로 배열된 제1 세라믹 코팅 라인(10)들 사이의 간격과 상기 제2 방향으로 배열된 제2 세라믹 코팅 라인(20)들 사이의 간격이 동일한 것이 접착강도 향상 측면에서 바람직하다.In addition, although the distance between the first ceramic coating lines 10 arranged in the first direction and the distance between the second ceramic coating lines 20 arranged in the second direction may be different, the first direction The distance between the first ceramic coating lines 10 arranged in the same direction as the distance between the second ceramic coating lines 20 arranged in the second direction is preferable in terms of improving the adhesive strength.

도 6은 에어로졸 성막 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 6 is a view schematically showing an aerosol film formation apparatus.

도 6을 참조하면, 에어로졸 성막은 에어로졸(aerosol) 공급부(110)에서 발생된 에어로졸(114)이 운반가스(carrier gas)와 함께 저진공 상태의 성막 챔버(deposition chamber)(120)로 압력차 및 노즐에 의해 가속되어 홀더(holder)(124)에 고정되어 있는 세라믹 브라켓(S)에 충격에 의하여 고화되면서 성막되는 공정이다. 에어로졸(114)이 감압된 성막 챔버(120)에서 고속으로 가속화되어 높은 운동에너지로 세라믹 브라켓(S)에 부딪히면서 가속에 의한 높은 운동에너지에 의해 입자들이 충돌 시 밀집도가 증가하여 고밀도로 패킹(packing)되어 막의 성장이 일어나게 된다.Referring to FIG. 6, in the aerosol deposition, the aerosol 114 generated from the aerosol supply unit 110 is transferred to a deposition chamber 120 in a low vacuum state together with a carrier gas. It is a process of forming a film while being solidified by an impact on the ceramic bracket S that is accelerated by the nozzle and fixed to the holder 124. The aerosol 114 is accelerated at a high speed in the pressure-reducing film formation chamber 120 and hits the ceramic bracket S with high kinetic energy, thereby increasing the density when particles collide due to high kinetic energy due to acceleration, and packing at high density. The growth of the membrane occurs.

에어로졸 성막 장치는 원료 분말을 운반가스에 부유시켜 에어로졸화하는 에어로졸 공급부(110)와, 상기 에어로졸 공급부(110)로부터 에어로졸을 공급받아 고속으로 세라믹 브라켓에 충돌시켜 세라믹 코팅 라인을 형성하기 위한 성막 챔버(120)와, 에어로졸 공급부(110)에 운반가스를 공급하기 위한 운반가스 공급부(130)와, 에어로졸 공급부(110)와 성막 챔버(120) 사이의 압력차를 제공하기 위한 압력제어부(140)를 포함한다. The aerosol deposition apparatus includes an aerosol supply unit 110 for aerosolizing a raw material powder in a carrier gas and a deposition chamber for forming a ceramic coating line by receiving an aerosol from the aerosol supply unit 110 and colliding with a ceramic bracket at high speed. 120, a carrier gas supply unit 130 for supplying a carrier gas to the aerosol supply unit 110, and a pressure control unit 140 for providing a pressure difference between the aerosol supply unit 110 and the deposition chamber 120. do.

운반가스 공급부(130)는 유량제어수단(Mass Flow Controller; MFC)(132)을 통해 운반가스의 유량을 제어하면서 에어로졸 공급부(110)로 운반가스를 공급하며, 운반가스 공급부(130)와 에어로졸 공급부(110) 사이에 연결된 도관(134)을 통해 운반가스가 에어로졸 공급부(110)로 공급된다. 도관(134)은 원료 분말인 세라믹 분말이 운반가스의 압력에 의해 용이하게 부유될 수 있도록 세라믹 분말이 쌓여 있는 하단부까지 연결되어 있는 것이 바람직하다. 운반가스 공급부(130)로부터 공급되는 운반가스의 유량은 세라믹 브라켓(S)에 성막되는 세라믹 코팅 라인(10, 20, 30)의 성막 상태, 두께, 치밀도, 기공율 등에 영향을 미치는 중요한 요소가 된다. The carrier gas supply unit 130 supplies a carrier gas to the aerosol supply unit 110 while controlling the flow rate of the carrier gas through a mass flow controller (MFC) 132, and the carrier gas supply unit 130 and the aerosol supply unit. The carrier gas is supplied to the aerosol supply unit 110 through the conduit 134 connected between the (110). The conduit 134 is preferably connected to the lower end of the ceramic powder is stacked so that the ceramic powder, the raw material powder can be easily suspended by the pressure of the carrier gas. The flow rate of the carrier gas supplied from the carrier gas supply unit 130 is an important factor that affects the deposition state, thickness, density, porosity, etc. of the ceramic coating lines 10, 20, 30 deposited on the ceramic bracket S. .

에어로졸 공급부(110)는 원료 분말인 세라믹 분말을 운반가스에 부유시켜 에어로졸을 형성하고, 에어로졸(114)을 도관(116)을 통해 성막 챔버(120)에 공급한다. 에어로졸 공급부(110)에는 진동자(vibrator)(118)가 구비되어 있어 세라믹 분말을 진동시켜 세라믹 분말이 서로 응집되지 않고 상공으로 부유되게 함으로써 에어로졸(114)을 형성하게 할 수 있다. The aerosol supply unit 110 forms aerosol by floating ceramic powder, which is a raw material powder, in a carrier gas, and supplies the aerosol 114 to the film formation chamber 120 through the conduit 116. The aerosol supply unit 110 is provided with a vibrator 118 to vibrate the ceramic powder so that the ceramic powder does not agglomerate with each other to float above the air so as to form the aerosol 114.

에어로졸 공급부(110)로부터 도관(116)을 통해 에어로졸(114)은 성막 챔버(120)의 노즐(122) 통해 가속되어 홀더(holder)(124)에 고정되어 있는 세라믹 브라켓(S)에 성막되게 된다. 홀더(124)는 동일 평면 상에서 좌우 또는 상하로 이동가능하게 구비되며, 성막 동안에 균일한 일정 두께로 세라믹 브라켓(S)에 성막되게 좌우 또는 상하로 스캐닝(scanning)하면서 일정 속도로 움직일 수 있게 설치된다. The aerosol 114 is accelerated through the nozzle 122 of the deposition chamber 120 through the conduit 116 from the aerosol supply 110 to be deposited on the ceramic bracket S fixed to the holder 124. . The holder 124 is provided to be movable left and right or up and down on the same plane, and is installed to move at a constant speed while scanning the left and right or up and down to form a film on the ceramic bracket S with a uniform constant thickness during film formation. .

노즐(122)은 일정 크기의 미세한 분사구(미도시)를 구비하며, 압력차에 의해 노즐(122)의 분사구를 통과한 에어로졸은 세라믹 브라켓(S)에 충돌하여 치밀하고 균열이 없는 세라믹 코팅층을 형성하면서 성막되게 된다. 노즐(122) 분사구의 형상, 에어로졸이 도입되는 노즐(122)의 내부 구조 등에 의해서도 에어로졸은 가속되게 된다. 노즐(122)의 분사구와 세라믹 브라켓(S) 사이의 거리는 성막되는 세라믹 코팅 라인의 성막 상태, 두께, 치밀도, 기공율 등에 중요한 요소가 된다. 노즐(122)은 복수 개(예컨대, 2개 내지 3개)가 구비될 수도 있으며, 이를 통해 세라믹 코팅 라인을 동시에 복수 줄(예컨대, 2줄 내지 3줄)을 형성할 수 있는 장점이 있다. 노즐(122)은 서스(Steel Us Stainless; SUS)와 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 것 보다는 유리, 세라믹과 같은 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 노즐(122)을 서스(Steel Us Stainless; SUS) 재질로 한 경우, 실험에 의하면 알루미나 분말을 이용하여 성막 시에 서스(SUS)가 알루미나 분말에 식각(etching)되어 서스(SUS) 물질인 Si, Cr, Fe, Ni과 같은 불순물이 긁혀 나와 검출된다. The nozzle 122 has a fine injection hole (not shown) of a predetermined size, the aerosol passing through the injection hole of the nozzle 122 due to the pressure difference impinges on the ceramic bracket (S) to form a dense, crack-free ceramic coating layer The film is formed. The aerosol is also accelerated by the shape of the nozzle 122, the internal structure of the nozzle 122 into which the aerosol is introduced, and the like. The distance between the nozzles of the nozzle 122 and the ceramic bracket S is an important factor in the deposition state, thickness, density, porosity, and the like of the ceramic coating line to be deposited. A plurality of nozzles 122 may be provided (for example, two to three), and through this, there is an advantage in that a plurality of lines (for example, two to three lines) may be simultaneously formed on the ceramic coating line. The nozzle 122 is preferably made of a material such as glass or ceramic rather than made of stainless steel (SUS) and a metal or metal alloy. When the nozzle 122 is made of stainless steel (SUS), according to an experiment, sus (SUS) is etched in the alumina powder during film formation using alumina powder, so that the Si (SUS) material, Impurities such as Cr, Fe, and Ni are scraped off and detected.

압력제어부(140)는 에어로졸 공급부(110)와 성막 챔버(120)의 압력을 조절하는 역할을 하며, 로터리 펌프(rotary pump)(142)와 부스터 펌프(booster pump)(144)를 포함할 수 있다. The pressure controller 140 controls the pressure of the aerosol supply unit 110 and the deposition chamber 120, and may include a rotary pump 142 and a booster pump 144. .

이하에서, 도 6에 도시된 에어로졸 성막 장치를 이용하여 치아교정용 세라믹 브라켓에 세라믹 분말을 성막하여 표면을 거칠게 함으로써 접착강도를 높일 수 있는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of increasing adhesion strength by roughening a surface by forming ceramic powder on the orthodontic ceramic bracket using the aerosol film forming apparatus shown in FIG. 6 will be described.

먼저, 원료 분말인 미립의 세라믹 분말을 준비하여 에어로졸 공급부(110)에 장착한다. 상기 원료 분말은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite), 브루사이트(Brushite), 알루미나(Al₂O₃), 지르코니아(ZrO₂), 실리카(SiO₂) 또는 이들의 혼합분말 등과 같은 생체 불활성 세라믹 분말로서, 세라믹 브라켓 표면에 복수의 세라믹 코팅 라인이 형성하기 위한 모든 세라믹 분말이 가능하다. 세라믹 분말의 입자 크기는 성막되는 세라믹 코팅 라인의 성막 상태, 두께, 치밀도, 기공율 등을 고려하여 10㎚～100㎛ 범위, 바람직하게는 0.02～2㎛ 범위인 것이 바람직하다. First, fine ceramic powder, which is a raw material powder, is prepared and mounted on the aerosol supply unit 110. The raw material powder is a bioinert ceramic powder such as hydroxy apatite, brucite, alumina (Al ₂ O ₃ ), zirconia (ZrO ₂ ), silica (SiO ₂ ), or a mixed powder thereof. Any ceramic powder for forming a plurality of ceramic coating lines on the surface of the ceramic bracket is possible. The particle size of the ceramic powder is preferably in the range of 10 nm to 100 μm, preferably in the range of 0.02 to 2 μm, in consideration of the film formation state, thickness, density, porosity, and the like of the ceramic coating line to be formed.

진동자(118)를 이용하여 세라믹 분말 입자간의 응집이 억제되면서 용이하게 부유될 수 있도록 세라믹 분말을 진동시킨다. 진동자(118)의 회전수는 100～300rpm 정도일 수 있다. The vibrator 118 is used to vibrate the ceramic powder so that aggregation between the ceramic powder particles can be easily suspended. The rotation speed of the vibrator 118 may be about 100 ~ 300rpm.

운반가스 공급부(130)로부터 운반가스를 에어로졸 공급부(110)에 공급한다. 운반가스의 유량은 유량제어수단(MFC)(132)을 통해 조절되며, 운반가스는 도관(134)을 통해 에어로졸 공급부(110)에 공급되어 세라믹 분말을 부유시킨다. 운반가스로는 공기(Air), 산소(O₂) 가스, 질소(N₂) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스 또는 이들의 혼합가스일 수 있다. 운반가스 공급부(130)로부터 공급되는 운반가스의 유량은 세라믹 브라켓(S)에 성막되는 세라믹 코팅 라인의 성막 상태, 두께, 치밀도, 기공율 등에 중요한 요소가 된다. 운반가스의 유량은 세라믹 분말의 입자 크기, 세라믹 분말의 종류 등에 따라 다를 수 있지만 대체적으로 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000 sccm 정도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 250～10,000 sccm인 것이 좋다. 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100sccm 미만일 경우에는 치밀도가 낮고 마치 단순히 눈처럼 쌓여 있는 세라믹 코팅 라인으로서 입자간 결합력이 약하여 쉽게 부서질 수 있고, 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 20,000sccm을 초과하는 경우에는 너무 강한 에어로졸의 분사로 인해 치밀도가 높은 막이 형성되지만 균일한 두께의 세라믹 코팅 라인을 얻는데도 어려움이 있다. The carrier gas is supplied from the carrier gas supply unit 130 to the aerosol supply unit 110. The flow rate of the carrier gas is controlled through the flow control means (MFC) 132, the carrier gas is supplied to the aerosol supply unit 110 through the conduit 134 to float the ceramic powder. The carrier gas may be air, oxygen (O ₂ ) gas, nitrogen (N ₂ ) gas, argon (Ar) gas, helium (He) gas, or a mixture thereof. The flow rate of the carrier gas supplied from the carrier gas supply unit 130 becomes an important factor in the deposition state, thickness, density, porosity, and the like of the ceramic coating line formed on the ceramic bracket S. The flow rate of the carrier gas may vary depending on the particle size of the ceramic powder, the type of the ceramic powder, etc., but is generally about 100 to 20,000 sccm per unit area (mm 2) of the nozzle nozzle, and more preferably, the unit area of the nozzle nozzle. It is recommended that it is 250-10,000 sccm per (mm2). When the flow rate of the carrier gas is less than 100 sccm per unit area of the nozzle nozzle (mm2), the density is low and it is simply a ceramic coating line that is stacked like snow, and it is easily broken due to the weak bonding force between the particles. In the case of more than 20,000 sccm per), too dense aerosol injection results in a dense film, but it is also difficult to obtain a ceramic coating line of uniform thickness.

진동자(118)와 운반가스에 의해 부유된 세라믹 분말은 에어로졸(114)을 형성하게 된다. 형성된 에어로졸(114)은 압력차에 의해 에어로졸 공급부(110)로부터 도관(116)을 통해 성막 챔버(120) 내의 노즐(122)로 공급된다. 노즐(122)은 서스(Steel Us Stainless; SUS)와 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 것 보다는 유리, 세라믹과 같은 재질로 이루어진 것이 바람직하다. The ceramic powder suspended by the vibrator 118 and the carrier gas forms the aerosol 114. The formed aerosol 114 is supplied from the aerosol supply 110 through the conduit 116 to the nozzle 122 in the deposition chamber 120 by the pressure difference. The nozzle 122 is preferably made of a material such as glass or ceramic rather than made of stainless steel (SUS) and a metal or metal alloy.

에어로졸(114)이 노즐(122)로 공급되기 전에 성막 챔버(120)의 내부는 압력제어부(140)에 의해 소정 압력(예컨대, 0.01～0.1 torr 정도)의 진공도로 감압되고, 성막 시의 성막 챔버(120) 내부의 압력은 일정 압력(예컨대, 0.1～760torr 정도)의 진공도로 유지되게 하는 것이 바람직하다. Before the aerosol 114 is supplied to the nozzle 122, the interior of the film formation chamber 120 is decompressed by a pressure control unit 140 at a predetermined pressure (for example, about 0.01 to 0.1 torr), and the film formation chamber at the time of film formation. The internal pressure is preferably maintained at a vacuum degree of a constant pressure (for example, about 0.1 to 760 torr).

성막 챔버(120)의 압력이 원하는 압력(진공도) 조건이 형성되면, 에어로졸 공급부(100)로부터 성막 챔버(120)의 노즐(122)로 에어로졸(114)을 공급하여 세라믹 브라켓(S)을 향해 분사되게 한다. 세라믹 브라켓(S)에 분사된 에어로졸(114)은 충격에 의하여 고화되면서 성막되어 세라믹 코팅 라인을 형성하게 된다. 노즐(122)의 분사구와 세라믹 브라켓(S) 사이의 거리는 1～100㎜ 정도인 것이 바람직하다. 노즐(122)의 분사구와 세라믹 브라켓(S) 사이의 거리가 1㎜ 미만일 경우에는 너무 강한 에어로졸의 충격 에너지로 인해 균일한 막형태로 만드는데 어려움이 있고, 100㎜를 초과하는 경우에는 노즐(122)의 분사구와 세라믹 브라켓(S) 사이의 거리가 멀어 충격에너지가 제대로 전달되지 않아 성막이 되지 않거나 성막 속도가 떨어짐에 의해 최적의 조건에서보다 낮은 특성을 갖는 세라믹 코팅 라인이 형성될 수 있다. When the pressure of the film forming chamber 120 has a desired pressure (vacuum degree) condition, the aerosol 114 is supplied from the aerosol supply unit 100 to the nozzle 122 of the film forming chamber 120 and sprayed toward the ceramic bracket S. To be. The aerosol 114 sprayed on the ceramic bracket S is solidified by the impact to form a ceramic coating line. It is preferable that the distance between the injection port of the nozzle 122 and the ceramic bracket S is about 1-100 mm. If the distance between the nozzle of the nozzle 122 and the ceramic bracket (S) is less than 1mm, it is difficult to form a uniform film due to the impact energy of the aerosol is too strong, if it exceeds 100mm, the nozzle 122 Since the distance between the injection hole and the ceramic bracket (S) is far from the impact energy is not properly transmitted, the film may not be formed or the deposition rate is lowered, thereby forming a ceramic coating line having lower characteristics than the optimum conditions.

에어로졸(114)을 분사하는 노즐(122)은 고정되어 있으므로 일정한 방향으로 에어로졸이 분사되게 되므로 세라믹 코팅 라인을 형성하고자 하는 면적(또는 세라믹 브라켓의 크기)에 따라 세라믹 브라켓(S)을 고정하는 홀더(124)는 좌우 또는 상하로 이동하면서 스캐닝(scanning) 되게 하여 성막 동안에 전체 면적에 걸쳐 균일한 두께로 성막이 이루어지게 한다. 홀더(124)의 스캔 속도는 균일한 두께의 성막을 유도하기 위하여 0.1～50㎝/min 정도인 것이 바람직하다. Since the nozzle 122 for spraying the aerosol 114 is fixed, the aerosol is injected in a predetermined direction, so that the holder for fixing the ceramic bracket S according to the area (or the size of the ceramic bracket) to form the ceramic coating line ( 124 may be scanned while moving from side to side or up and down to form a uniform thickness throughout the entire area during deposition. The scan speed of the holder 124 is preferably about 0.1 to 50 cm / min in order to induce a film of uniform thickness.

도 4에 도시된 바와 같이 다이렉트 라이팅(Direct Writing) 방식을 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이 세라믹 코팅층이 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성할 수 있는데, 노즐(122)을 제1 방향으로 스캔하여 하나의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성하고, 형성된 제1 세라믹 코팅 라인(10)과 일정 간격을 두면서 평행하게 홀더(124)를 반대 방향으로 스캔하여 다른 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성하는 방식으로 복수의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성할 수 있다. 노즐(122)이 복수 개(예컨대, 2개 내지 3개) 구비된 경우에는 노즐(122)들을 일정 간격을 두고 배치하고 홀더(124)를 제1 방향으로 스캔하여 2줄 또는 3줄의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 동시에 형성하고, 형성된 제1 세라믹 코팅 라인(10)과 일정 간격을 두면서 평행하게 홀더(124)를 스캔하여 복수 줄(예컨대, 2줄 내지 3줄)의 다른 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성하는 방식으로 복수의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성할 수도 있다. 홀더(124)를 제1 방향으로 스캔하여 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인(10)을 형성한 후에는, 홀더(124)를 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하여 치아교정용 세라믹 브라켓(S)에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하여 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인(20)을 형성한다. 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하는 경우에, 제2 방향으로 스캔하면서 제1 코팅 라인(10)이 형성된 부분에 도달하면 세라믹 코팅 라인(10, 20)의 두께 편차를 줄이기 위하여 제1 코팅 라인(10)이 형성된 부분을 건너 뛰고 스캔함으로써 제1 코팅 라인(10)이 이미 형성되어 제2 코팅 라인(20)과 중첩되는 부분에는 성막이 이루어지지 않게 할 수도 있다. 제1 코팅 라인(10)이 형성된 부분을 건너 뛰고 스캔하는 방법은 노즐과 세라믹 브라켓에 차폐막을 형성하는 방법, 에어로졸 공급부(110)을 차폐하여 에어로졸이 노즐(122)로 공급되지 못하게 하는 방법 등이 있다. As illustrated in FIG. 4, a plurality of first ceramic coating lines 10 having a structure in which ceramic coating layers are arranged in a line as illustrated in FIG. 2 may be formed using a direct writing method. The nozzle 122 is scanned in the first direction to form one first ceramic coating line 10, and the holder 124 is scanned in the opposite direction in parallel with a predetermined distance from the formed first ceramic coating line 10. Thus, a plurality of first ceramic coating lines 10 may be formed by forming another first ceramic coating line 10. When a plurality of nozzles 122 are provided (for example, two to three), the nozzles 122 are arranged at regular intervals, and the holder 124 is scanned in the first direction so as to have two or three rows of first nozzles. The ceramic coating line 10 is formed simultaneously, and the plurality of lines (for example, two to three lines) of other first ceramics are scanned by scanning the holder 124 in parallel with a predetermined distance from the formed first ceramic coating line 10. A plurality of first ceramic coating lines 10 may be formed in such a manner as to form the coating lines 10. After the holder 124 is scanned in the first direction to form a plurality of first ceramic coating lines 10 arranged in the first direction, the holder 124 is scanned in a second direction perpendicular to the first direction. Thus, the aerosol sprayed on the orthodontic ceramic bracket S is solidified by the impact, thereby forming a plurality of second ceramic coating lines 20 arranged in the second direction. In the case of scanning in a second direction perpendicular to the first direction, when the scan reaches the portion where the first coating line 10 is formed while scanning in the second direction, the thickness of the ceramic coating lines 10 and 20 may be reduced. By skipping and scanning the portion where the first coating line 10 is formed, the film may not be formed on the portion where the first coating line 10 is already formed and overlaps with the second coating line 20. The method of skipping and scanning the portion in which the first coating line 10 is formed may include a method of forming a shielding film on the nozzle and the ceramic bracket, a method of shielding the aerosol supply unit 110, and preventing aerosol from being supplied to the nozzle 122. have.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 마스크(Mask)(40)를 이용한 패터닝(Patterning) 방식을 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인(30)을 형성할 수 있는데, 세라믹 브라켓 표면 상부에 메쉬 형태의 마스크(40)를 적층하고 홀더(124)를 일방향으로 스캔하여 마스크(40)에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않으면서 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 하나의 세라믹 코팅 라인(30)을 형성하고, 형성된 세라믹 코팅 라인(30)과 일정 간격을 두면서 평행하게 다시 홀더(124)를 반대 방향으로 스캔하여 마스크에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않으면서 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 다른 세라믹 코팅 라인(30)을 형성하는 방식으로 복수의 세라믹 코팅 라인(30)을 형성할 수 있다. 노즐(122)이 복수 개(예컨대, 2개 내지 3개) 구비된 경우에는 노즐(122)들을 일정 간격을 두고 배치하고 일방향으로 스캔하여 마스크(40)에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않으면서 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수 줄(예컨대, 2줄 내지 3줄)의 세라믹 코팅 라인(30)을 동시에 형성하고, 형성된 세라믹 코팅 라인(30)과 일정 간격을 두면서 평행하게 스캔하여 마스크(40)에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않으면서 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수 줄(예컨대, 2줄 내지 3줄)의 다른 세라믹 코팅 라인(30)을 형성하는 방식으로 복수의 세라믹 코팅 라인(30)을 형성할 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 5, ceramic coating layers formed in an island shape as shown in FIG. 3 using a patterning method using a mask 40 are arranged in a line at intervals from each other. It is possible to form a plurality of ceramic coating line 30 having a predetermined structure, the mask 40 in the form of a mesh is laminated on the surface of the ceramic bracket and the holder 124 is scanned in one direction to be shielded by the mask 40 The ceramic coating layer formed in an island shape without forming a ceramic coating layer is formed in one portion to form one ceramic coating line 30 having a structure in which the ceramic coating layer 30 is arranged in a line, and the ceramic coating line 30 and Scanning the holder 124 in the opposite direction again in parallel at a predetermined interval, the island shape is not formed in the portion shielded by the mask without forming a ceramic coating layer The ceramic coating layer may form a plurality of ceramic coating line 30 in such a manner as to form the other ceramic coating line 30 consisting of a structure arranged in line with each other at intervals formed by. When a plurality of nozzles 122 are provided (for example, two to three), the ceramic coating layer is not formed at the portions shielded by the mask 40 by arranging the nozzles 122 at regular intervals and scanning in one direction. Without forming a ceramic coating line 30 of a plurality of lines (for example, two to three lines) having a structure in which the ceramic coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other, and formed ceramic coating lines Scanning in parallel with the predetermined interval 30 and shielded by the mask 40, the ceramic coating layer formed in an island shape without forming the ceramic coating layer is arranged in a line arranged at a distance from each other The plurality of ceramic coating lines 30 may be formed in such a manner as to form a plurality of lines (for example, two to three lines) of other ceramic coating lines 30.

성막 속도는 균일한 두께의 성막을 유도하고 원하는 치밀함을 갖는 세라믹 코팅 라인을 형성하기 위하여 0.1～10㎛/min 정도인 것이 바람직하며, 성막은 상온(예컨대, 10～30℃) 내지 500℃의 온도 범위에서 실시할 수 있다. The deposition rate is preferably about 0.1 to 10 µm / min in order to induce deposition of a uniform thickness and to form a ceramic coating line having a desired density. It can be carried out in the temperature range.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 세라믹 코팅 라인은 세라믹의 장점을 그대로 갖고 있어 높은 열적 안정성을 나타내며, 화학적 안정성과 생물학적 안정성도 우수하며, 제조가 용이하여 대량 생산이 가능하므로 그 응용 분야가 매우 광범위하고 사용이 점차 확대될 것으로 기대되고 있다.The ceramic coating line manufactured according to the preferred embodiment of the present invention has the advantages of ceramic as it is, exhibits high thermal stability, excellent chemical stability and biological stability, and is easy to manufacture so that its mass production is possible. It is expected to be widespread and gradually expanded in use.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 세라믹 코팅 라인은 입자간 결합을 강화하기 위하여 열처리를 실시할 수 있다. 에어로졸 성막법에 의해 제조된 세라믹 코팅 라인을 열처리하게 되면, 입자간 결합에 의해 더욱 우수한 기계적 강도를 가질 수 있게 된다. 상기 열처리는 400℃～1400℃ 정도의 온도에서 1분～10시간 정도 실시하는 것이 바람직하다. 열처리 공정은 열처리 온도(400℃～1400℃)까지는 소정 승온 속도(예컨대, 10℃/min)로 승온시킨 후, 소정 시간(예컨대, 1분～10시간 정도)을 열처리 온도에서 유지하여 열처리하고, 상온까지 로냉하여 실시할 수 있다.The ceramic coating line prepared according to the preferred embodiment of the present invention may be subjected to a heat treatment to strengthen the interparticle bonding. When the ceramic coating line manufactured by the aerosol deposition method is heat-treated, it is possible to have more excellent mechanical strength by interparticle bonding. It is preferable to perform the said heat processing at the temperature of about 400 to 1400 degreeC for about 1 minute-about 10 hours. In the heat treatment step, the temperature is raised to a predetermined temperature increase rate (for example, 10 ° C./min) up to the heat treatment temperature (400 ° C. to 1400 ° C.), and the heat treatment is performed by maintaining the predetermined time (for example, about 1 minute to about 10 hours) at the heat treatment temperature, It can be carried out by cooling to room temperature.

한편, 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시키기 위하여 세라믹 코팅 라인을 형성하기 전에 앞서 설명한 에어로졸 성막법을 이용하여 세라믹 브라켓 상부에 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 버퍼층인 알루미나 코팅층을 먼저 형성하고, 상기 버퍼층 상에 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite), 브루사이트(Brushite), 지르코니아(ZrO₂), 실리카(SiO₂), 또는 이들의 혼합분말과 같은 생체 불활성 세라믹 분말을 이용하여 앞서 설명한 바와 같은 세라믹 코팅 라인을 형성할 수도 있다. On the other hand, in order to increase the adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line, before forming the ceramic coating line, the alumina coating layer, which is a buffer layer having excellent adhesion with the ceramic bracket, is first formed on the ceramic bracket by using the aerosol deposition method described above. Ceramic coating line as described above using a bioinert ceramic powder such as hydroxy apatite, Brucite, ZrO ₂ , Silica (SiO ₂ ), or a mixture thereof on the buffer layer May be formed.

또한, 상기 세라믹 분말로서, 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제1 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=9:1)로 혼합된 분말을 사용하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 후, 상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제2 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=8:2)로 혼합된 분말을 사용하여 제1 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 다음, 상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제3 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=7:3)로 혼합된 분말을 사용하여 제2 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2 중량비는 상기 제1 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이고, 상기 제3 중량비는 상기 제2 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이며, 세라믹 코팅 라인의 상부면에서 상기 세라믹 브라켓 표면으로 근접함에 따라 알루미나의 함량이 순착적(단계적)으로 증가되는 구조를 이룬다. 이를 위해 제1 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=9:1)로 혼합된 분말을 사용하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 후에는 에어로졸 공급부(110)를 제2 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=8:2)로 혼합된 분말이 함유된 에어로졸 공급부(110)로 교체하고, 제2 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제1 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막한 후에는 제3 중량비(예컨대, 알루미나:생체 불활성 세라믹 분말=7:3)로 혼합된 분말이 함유된 에어로졸 공급부(110)로 교체하고 제3 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제2 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하는 방식이 사용될 수 있다.In addition, the ceramic powder, 1 selected from alumina powder having excellent adhesion to the ceramic bracket, hydroxy apatite powder, Brucite powder, Zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder. After forming a ceramic coating line using a powder in which at least two kinds of bioinert ceramic powders are mixed in a first weight ratio (eg, alumina: bioinert ceramic powder = 9: 1), the ceramic powder has excellent adhesion to ceramic brackets. Alumina powder and at least one bioinert ceramic powder selected from hydroxy apatite powder, brucite powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder may have a second weight ratio (eg, alumina). : Cera formed by forming a powder mixed in a first weight ratio using a powder mixed with bioinert ceramic powder = 8: 2). By film formation in the coating line above to form a ceramic coating line, and then, the a ceramic powder is excellent in adhesion between the ceramic bracket alumina powder, hydroxyapatite (Hydroxy Apatite) powder, brucite (Brushite) powder, zirconia (ZrO ₂₎ One or more bioinert ceramic powders selected from powders and silica (SiO ₂ ) powders are mixed in a second weight ratio using a powder mixed in a third weight ratio (eg, alumina: bioinert ceramic powder = 7: 3). The ceramic coating line may be formed by forming a film on the ceramic coating line formed by forming a film. In this case, the second weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the first weight ratio, and the third weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the second weight ratio, As it approaches the surface of the ceramic bracket, it forms a structure in which the content of alumina is increased in a sequential manner (stepwise). For this purpose, after the ceramic coating line is formed using a powder mixed in a first weight ratio (eg, alumina: bioinert ceramic powder = 9: 1), the aerosol supply unit 110 may be replaced with a second weight ratio (eg, alumina: bioinert ceramic powder). Replaced by the aerosol supply unit 110 containing the powder mixed with ceramic powder = 8: 2), and the powder mixed in the first weight ratio was formed by using the powder mixed in the second weight ratio. Afterwards, the aerosol supply unit 110 containing the powder mixed with the third weight ratio (eg, alumina: bioinert ceramic powder = 7: 3) is replaced and mixed in the second weight ratio using the powder mixed in the third weight ratio. A method of forming a film on the ceramic coating line formed by depositing the powder may be used.

제1 코팅 라인(10)이 형성된 부분을 건너 뛰고 스캔하는 방법은 노즐과 세라믹 브라켓에 차폐막을 형성하는 방법, 에어로졸 공급부(110)을 차폐하여 에어로졸이 노즐(122)로 공급되지 못하게 하는 방법 등이 있다. The method of skipping and scanning the portion in which the first coating line 10 is formed may include a method of forming a shielding film on the nozzle and the ceramic bracket, a method of shielding the aerosol supply unit 110, and preventing aerosol from being supplied to the nozzle 122. have.

또한, 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시키기 위하여 세라믹 코팅 라인을 형성하기 전에 앞서 설명한 에어로졸 성막법을 이용하여 입자 크기가 큰(예컨대, 1～10㎛) 세라믹 분말(예컨대, 알루미나 분말)을 사용하여 고속으로 세라믹 브라켓에 충격에너지를 가하여 세라믹 브라켓이 내부로 패이게 함으로써 일정 깊이(예컨대, 1～50㎛)을 갖는 도랑 모양과 같은 트렌치(trench)를 형성하고, 상기 트렌치 상부에 세라믹 코팅 라인을 형성함으로써 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인의 부착력을 향상시킬 수 있다. In order to increase the adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line, the ceramic powder (eg, alumina powder) having a large particle size (for example, 1 to 10 μm) may be formed using the aerosol deposition method described above before forming the ceramic coating line. By applying impact energy to the ceramic bracket at a high speed to form a trench such as a trench having a predetermined depth (for example, 1 to 50 µm) by forming an internal trench, and forming a ceramic coating line on the trench. By forming the adhesive force of the ceramic bracket and the ceramic coating line can be improved.

또한, 치아교정용 세라믹 브라켓과 치아와의 접착력을 증대시키기 위하여 앞서 설명한 에어로졸 성막법을 이용하여 세라믹 브라켓 표면에 세라믹 코팅 라인을 형성하되, 상기 세라믹 코팅 라인은 뜨거운 물에 잘 녹는 성질이 있는 MgO 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 알루미나(Al₂O₃) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말을 함께 사용하여 형성하며, 세라믹 코팅 라인을 형성한 후에 뜨거운 물에 끓이게 되면 MgO는 뜨거운 물에 잘 녹는 성질이 있으므로 MgO 성분은 녹게 되고, MgO 성분이 녹은 자리에는 홀(hole)이 형성되게 된다. 따라서, 세라믹 코팅 라인에 형성된 이러한 홀(hole)에 의해 치아교정용 세라믹 브라켓과 치아의 접착력이 증대될 수 있다. In addition, in order to increase the adhesion between the orthodontic ceramic bracket and the teeth to form a ceramic coating line on the surface of the ceramic bracket using the aerosol film deposition method described above, the ceramic coating line is MgO powder having a property that is well soluble in hot water And at least one bioinert ceramic powder selected from hydroxy apatite powder, brucite powder, alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder. When used together, and formed in the ceramic coating line, when boiled in hot water, MgO is well dissolved in hot water, so the MgO component is melted, and the hole is formed where MgO component is melted. Therefore, the adhesion between the orthodontic ceramic bracket and the tooth can be increased by the holes formed in the ceramic coating line.

또한, 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법은, (a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계와, (b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계와, (c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계와, (d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 MgO 분말과 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 MgO 분말과 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계와, (e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계와, (f) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓 표면 전체에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하는 단계 및 (g) 성막된 상기 세라믹 브라켓을 물에 끓여 MgO가 뜨거운 물에 녹는 성질을 이용하여 MgO 성분을 녹이고 MgO 성분이 녹은 자리에는 홀(hole)을 형성하는 단계를 포함할 수도 있다. 상술한 에어로졸 성막법으로 MgO 분말과 세라믹 분말을 이용하여 세라믹 브라켓 표면 전체에 성막한 후 MgO를 녹여 홀(hole)을 형성하는 치아교정용 세라믹 브라켓을 제조하는 방법은 앞서 설명한 에어로졸 성막법으로 세라믹 코팅 라인을 형성하는 공정 조건(예컨대, 챔버 내부의 압력, 운반가스, 스캔 속도, 세라믹 분말, 노즐의 재질, 세라믹 분말 입자 크기, 노즐과 세라믹 브라켓 사이의 거리 등)을 그대로 이용할 수 있다. 이와 같이 세라믹 브라켓 표면 전체에 MgO와 세라믹 분말을 성막한 후 MgO를 녹여 홀(hole)을 형성함으로써 치아와 세라믹 브라켓 간의 접착력을 증대시킬 수 있다.
In addition, the manufacturing method of the orthodontic ceramic bracket, (a) preparing the ceramic bracket, mounting the ceramic bracket in the holder in the deposition chamber, (b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure, (c) adjusting the flow rate of the carrier gas to be 100 to 20,000 sccm per unit area (mm 2) of the nozzle injection port through the flow control means; and (d) controlling the flow rate controlled carrier gas to particles of 10 nm to 100 μm. Aerosolizing the MgO powder and the ceramic powder by feeding it into a space in which the MgO powder and the ceramic powder having a size are placed; (e) supplying the formed aerosol to the nozzle in the deposition chamber by a pressure difference; The aerosol is sprayed toward the ceramic bracket while the distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited is kept constant in the range of 1 to 100 mm. (G) Boiling the formed ceramic bracket in water to dissolve MgO in hot water to dissolve the MgO component and to form a hole in the place where the MgO component is melted. and forming a hole). The method of manufacturing the orthodontic ceramic bracket which forms a hole by melting MgO and then forming a hole using MgO powder and ceramic powder by using the aerosol deposition method described above is performed by coating the ceramic with the aerosol deposition method described above. Process conditions for forming the line (eg, pressure inside the chamber, carrier gas, scan speed, ceramic powder, material of nozzle, ceramic powder particle size, distance between nozzle and ceramic bracket, etc.) may be used as it is. As such, after forming MgO and ceramic powder on the entire surface of the ceramic bracket, MgO is melted to form holes, thereby increasing adhesion between the tooth and the ceramic bracket.

세라믹 브라켓 표면에 복수의 세라믹 코팅 라인을 형성하기 위하여 다음과 같은 실험들을 수행하였으며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. In order to form a plurality of ceramic coating lines on the surface of the ceramic bracket, the following experiments were performed, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

<실험예 1>Experimental Example 1

사파이어(sapphire)로 이루어진 세라믹 브라켓에 알루미나(Al₂O₃)의 코팅 가능성을 확인하기 위하여 아래와 같은 실험을 진행하였다. In order to confirm the possibility of coating alumina (Al ₂ O ₃ ) on the ceramic bracket made of sapphire (sapphire), the following experiment was conducted.

원료 분말인 미립의 알루미나(Al₂O₃) 분말을 준비하여 에어로졸 성막 장치의 에어로졸 공급부(110)에 장착하였다. 상기 알루미나(Al₂O₃) 분말은 순도 99.9% 이고 3㎛의 입자 크기를 갖는 분말을 사용하였다. Fine alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, which is a raw material powder, was prepared and mounted on the aerosol supply unit 110 of the aerosol film-forming apparatus. The alumina (Al ₂ O ₃ ) powder was used as a powder having a purity of 99.9% and a particle size of 3㎛.

알루미나(Al₂O₃) 분말 입자간의 응집이 억제되면서 용이하게 부유될 수 있도록 진동자(118)를 이용하여 알루미나(Al₂O₃) 분말을 진동시켰다. 이때, 진동자(118)의 회전수는 200rpm 정도로 설정하였다. Alumina (Al ₂ O ₃₎ so that the agglomeration between powder particles can be easily suspended as inhibition using the vibrator 118 vibrates the powder was an alumina (Al ₂ O _3). At this time, the rotation speed of the vibrator 118 was set to about 200rpm.

운반가스 공급부(130)로부터 운반가스를 에어로졸 공급부(110)에 공급하였으며, 운반가스의 유량은 유량제어수단(MFC)(132)을 통해 조절하면서 도관(134)을 통해 에어로졸 공급부(110)에 공급되게 하여 알루미나(Al₂O₃) 분말을 부유시켰다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 3,000 sccm으로 설정하였다. The carrier gas was supplied from the carrier gas supply unit 130 to the aerosol supply unit 110, and the flow rate of the carrier gas was supplied to the aerosol supply unit 110 through the conduit 134 while adjusting the flow rate of the carrier gas through the flow control means (MFC) 132. The alumina (Al ₂ O ₃ ) powder was suspended. Helium (He) gas was used as a carrier gas, and the flow rate of the carrier gas was set to 3,000 sccm.

진동자(118)와 운반가스에 의해 부유된 알루미나(Al₂O₃) 분말은 에어로졸(114)을 형성하게 되며, 형성된 에어로졸(114)은 압력차에 의해 에어로졸 공급부(110)로부터 도관(116)을 통해 성막 챔버(120) 내의 노즐(122)로 공급되었다. 노즐(122)은 서스(Steel Us Stainless; SUS) 재질로 이루어진 1/16"의 오리피스(Orifice) 타입의 분사구를 구비한다. The alumina (Al ₂ O ₃ ) powder suspended by the vibrator 118 and the carrier gas forms an aerosol 114, and the aerosol 114 formed forms a conduit 116 from the aerosol supply unit 110 by a pressure difference. It was supplied to the nozzle 122 in the film forming chamber 120 through. The nozzle 122 has a 1/16 "orifice-type injection hole made of a stainless steel (SUS) material.

에어로졸(114)이 노즐(122)로 공급되기 전에 성막 챔버(120)의 내부는 압력제어부(140)에 의해 0.05～0.08 torr 정도의 진공도로 감압되고, 성막 시의 성막 챔버(120) 내부의 압력은 0.1～760 torr 정도의 진공도로 유지되게 하였다. Before the aerosol 114 is supplied to the nozzle 122, the inside of the film forming chamber 120 is decompressed by a vacuum controller of about 0.05 to 0.08 torr by the pressure control unit 140, and the pressure inside the film forming chamber 120 at the time of film formation. Was maintained at a vacuum of 0.1 to 760 torr.

성막 챔버(120)의 압력이 원하는 성막 조건이 형성되면, 에어로졸 공급부(100)로부터 성막 챔버(120)의 노즐(122)로 에어로졸(114)을 공급하여 세라믹 브라켓(S)을 향해 분사되게 하여 성막하였다. 노즐(122)의 분사구와 세라믹 브라켓(S) 사이의 거리는 0.2～1㎝ 정도 였고, 세라믹 브라켓(S)은 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓을 사용하였다. 세라믹 브라켓(S)에 분사된 에어로졸은 충격에 의하여 고화되면서 성막되어 세라믹 코팅 라인을 형성하게 된다. When the film forming conditions in which the pressure of the film forming chamber 120 is desired are formed, the aerosol 114 is supplied from the aerosol supply unit 100 to the nozzle 122 of the film forming chamber 120 to be sprayed toward the ceramic bracket S to form a film. It was. The distance between the injection port of the nozzle 122 and the ceramic bracket S was about 0.2 to 1 cm, and the ceramic bracket S used a ceramic bracket made of sapphire material. The aerosol sprayed on the ceramic bracket S is solidified by the impact to form a ceramic coating line.

이때, 성막 동안에 세라믹 브라켓 전체 면적에 걸쳐 균일한 두께로 세라믹 코팅 라인이 이루어지게 하기 위하여 홀더(124)의 스캔 속도는 100～150㎜/min 정도로 설정하였고, 성막은 상온에서 5분 동안 진행하였다. At this time, the scan rate of the holder 124 was set to about 100 ~ 150mm / min in order to make the ceramic coating line with a uniform thickness throughout the entire area of the ceramic bracket during the film formation, the film formation was carried out for 5 minutes at room temperature.

도 7은 실험예 1에서 사용한 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 기판의 일부가 떨어져 나가 내부로 패여 있는 모습을 보여주는 사진이고, 이 패인 모습은 마치 도랑 모양과 같은 형상을 이루었다. 이는 사용한 알루미나 분말의 입자 크기가 3㎛로서 너무 커서 충격 강도가 크기 때문에 이 충격에너지에 의해 세라믹 브라켓 표면이 일부 떨어져 나간 것으로 파악된다. 7 is a photograph showing a part of the ceramic substrate made of the sapphire material used in Experimental Example 1 is separated out and dug inwards, and this dug shape is shaped like a ditch. This is because the particle size of the used alumina powder is 3 μm, which is so large that the impact strength is large.

도 8은 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 도면으로서, 8㎛의 두께로 형성되었음을 확인할 수 있다. 8 is a view showing the thickness of the ceramic coating line formed according to Experimental Example 1, it can be confirmed that formed to a thickness of 8㎛.

도 9는 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 표면을 보여주는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 사진으로, 세라믹 코팅층 표면이 약간 검게 변한 것으로 관찰되었다. 이의 원인을 파악하기 위하여 성분 분석을 실시한 결과를 아래의 표 1에 나타내었다. FIG. 9 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the surface of the ceramic coating line formed according to Experimental Example 1, where the surface of the ceramic coating layer was slightly changed. In order to determine the cause of the component analysis results are shown in Table 1 below.

성분(element)Element 중량%weight% 원자(atomic) %Atomic% OO 42.2342.23 56.9556.95 AlAl 49.2049.20 39.3439.34 SiSi 0.960.96 0.740.74 CrCr 1.451.45 0.600.60 FeFe 5.215.21 2.012.01 NiNi 0.950.95 0.350.35 전체(Total)Total 100100

도 10은 실험예 1에 따라 형성된 세라믹 코팅 라인의 X-선 산란(Energy Dispersive X-ray Analysis; EDXA) 패턴을 보여주는 그래프로서, Si, Cr, Fe 및 Ni의 피크(peak)가 나타남을 볼 수 있다. FIG. 10 is a graph showing an X-ray scattering pattern of the ceramic coating line formed according to Experimental Example 1 (EDXA), and peaks of Si, Cr, Fe, and Ni may be seen. FIG. have.

세라믹 코팅층 표면이 검게 변한 것은 노즐을 서스(Steel Us Stainless; SUS) 재질로 사용하였기 때문인 것으로 파악되고 있는데, 사용한 알루미나 분말의 입자 크기가 3㎛로서 너무 커서 충격 강도가 크고, 알루미나 분말을 이용하여 성막 시에 서스(SUS)가 알루미나 분말에 식각(etching)되어 서스(SUS) 물질인 Si, Cr, Fe, Ni과 같은 불순물이 알루미나 에어로졸과 함께 성막되었기 때문인 것으로 판단된다.
The black surface of the ceramic coating layer was found to be due to the use of a nozzle using stainless steel (SUS) material. The particle size of the used alumina powder was too large, with a particle size of 3 μm, so that the impact strength was large. The sus (SUS) is etched in the alumina powder, and it is determined that impurities such as Si, Cr, Fe, and Ni, which are sus materials, are formed together with the alumina aerosol.

<실험예 2><Experimental Example 2>

0.5㎛의 평균 입경을 갖는 알루미나 분말을 사용하여 사파이어 기판에 성막하여 후막이 형성되는 지 여부를 관찰하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 4,000 sccm, 5,000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 50분 동안 진행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. It was observed whether a thick film was formed by forming a film on a sapphire substrate using an alumina powder having an average particle diameter of 0.5 μm. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 4,000 sccm, 5,000 sccm, the film formation was carried out for 50 minutes at room temperature. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 11은 실험예 2에서 사용된 알루미나 분말의 주사전자현미경 사진이고, 도 12는 4,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이고, 도 13은 5,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이며, 도 14는 4,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 2에 따라 성막된 코팅층을 보여주는 광학현미경 사진이다. 11 is a scanning electron micrograph of the alumina powder used in Experimental Example 2, Figure 12 is a view showing the thickness of the coating layer formed according to Experimental Example 2 at a carrier gas flow rate of 4,000 sccm, Figure 13 is a transport of 5,000 sccm It is a figure which shows the thickness of the coating layer formed according to Experimental example 2 by gas flow volume, and FIG. 14 is an optical microscope photograph which shows the coating layer formed according to Experimental Example 2 by the carrier gas flow rate of 4,000 sccm.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 4,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험한 경우에는 약 16㎛ 두께의 알루미나 코팅층을 얻을 수 있었고, 5,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험한 경우에는 약 25㎛ 두께의 알루미나 코팅층을 얻을 수 있었으며, 에어로졸 성막법으로 사파이어 기판에 후막의 알루미나 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
12 to 14, when the experiment was carried out at a carrier gas flow rate of 4,000 sccm, an alumina coating layer having a thickness of about 16 μm was obtained, and when the experiment was carried out at a carrier gas flow rate of 5,000 sccm, an alumina coating layer having a thickness of about 25 μm. It was confirmed that the alumina coating line of the thick film can be formed on the sapphire substrate by the aerosol film formation method.

<실험예 3><Experimental Example 3>

100㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 사파이어 기판에 성막하여 후막이 형성되는 지 여부를 관찰하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 3,000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 5분 동안 진행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. It was observed whether or not a thick film was formed by depositing a sapphire substrate using Brusite powder having an average particle diameter of 100 μm. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 3,000 sccm, the film formation was carried out for 5 minutes at room temperature. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 15a 및 도 15b는 실험예 3에서 사용된 브루사이트 분말의 주사전자현미경 사진이고, 도 16은 3,000 sccm의 운반가스 유량으로 실험예 3에 따라 성막된 코팅층의 두께를 보여주는 도면이고, 도 17은 실험예 3에 따라 사파이어 기판 상에 성막된 코팅층을 보여주는 광학현미경 사진이다. 15A and 15B are scanning electron micrographs of the brucite powder used in Experimental Example 3, FIG. 16 is a view showing the thickness of the coating layer formed according to Experimental Example 3 at a carrier gas flow rate of 3,000 sccm, and FIG. It is an optical microscope photograph showing the coating layer formed on the sapphire substrate according to Experimental Example 3.

도 16 및 도 17을 참조하면, 약 230㎛ 두께의 브루사이트 코팅층을 얻을 수 있었으며, 에어로졸 성막법으로 사파이어 기판에 후막의 브루사이트 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 있었다.
Referring to FIGS. 16 and 17, a brucite coating layer having a thickness of about 230 μm was obtained, and it was confirmed that a thick film brucite coating line could be formed on the sapphire substrate by an aerosol film formation method.

<실험예 4><Experimental Example 4>

0.5㎛의 평균 입경을 갖는 알루미나 분말을 사용하여 사파이어 기판에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 알루미나 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성되는 지 여부를 관찰하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 5,000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 10분 동안 진행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. Alumina powder having an average particle diameter of 0.5 μm was formed on the sapphire substrate by using a mask in the form of a mesh to form a ceramic coating line having an alumina coating layer formed in an island shape with a structure arranged in a line at a distance from each other. Was observed. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 5,000 sccm, the film formation was carried out for 10 minutes at room temperature. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 18은 사파이어 기판 상에 메쉬 형태의 마스크에 장착되고 그 위에 에어로졸 성막법으로 알루미나 코팅층을 형성한 모습을 보여주는 광학현미경 사진이고, 도 19는 도 18의 확대 사진이며, 도 20은 실험예 4에 따라 성막된 알루미나 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.FIG. 18 is an optical micrograph showing a state in which an alumina coating layer is formed on a sapphire substrate by a mask in the form of a mesh and formed by aerosol deposition. FIG. 19 is an enlarged photograph of FIG. 18, and FIG. A figure showing the thickness of the alumina coating layer formed according to.

도 18 내지 도 20을 참조하면, 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 섬(island) 모양으로 형성된 알루미나 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
18 to 20, it can be seen that the alumina coating layers formed in an island shape using a mask in the form of a mesh may form ceramic coating lines having a structure arranged in a line at intervals from each other.

<실험예 5>Experimental Example 5

100㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 사파이어 기판에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성되는 지 여부를 관찰하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 5,000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 각각 12분, 24분, 34분 동안 진행하고, 홀더의 스캔 횟수는 30번, 60번 및 110번 수행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. It is formed by arranging the brucite coating layers formed in an island shape by forming a mask on a sapphire substrate by using a brucite powder having an average particle diameter of 100 μm and arranged in a line at a distance from each other. It was observed whether a ceramic coating line was formed. Helium (He) gas was used as the carrier gas, and the flow rate of the carrier gas was set to 5,000 sccm, and the film formation was performed for 12 minutes, 24 minutes, and 34 minutes at room temperature, respectively, and the number of scans of the holder was 30 times and 60 times. And 110 times. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 21은 실험예 5에 따라 30번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이고, 도 22는 실험예 5에 따라 60번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이며, 도 23은 실험예 5에 따라 110번 스캔하면서 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진과, 성막된 세라믹 코팅 라인의 두께를 보여주는 사진이다.FIG. 21 is a photograph showing a state in which a ceramic coating line having a structure in which a brucite coating layer formed in an island shape is formed by scanning 30 times according to Experimental Example 5 and arranged in a line at intervals from each other, and the ceramic deposited 22 is a view illustrating the thickness of the coating line, and FIG. 22 shows a ceramic coating line having a structure in which the brucite coating layers formed in an island shape by scanning 60 times according to Experimental Example 5 are arranged in a line at intervals from each other. It is a photograph showing the appearance and the thickness of the deposited ceramic coating line, Figure 23 is a scanite coating layer formed by forming the island (island) by scanning 110 times according to Experimental Example 5 arranged in a line at a distance from each other Photo showing the formation of ceramic coating line consisting of a single structure and the thickness of the deposited ceramic coating line Showing a picture.

도 21 내지 도 23을 참조하면, 약 13㎛, 180㎛, 320㎛ 두께의 브루사이트 코팅층을 얻을 수 있었으며, 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
21 to 23, a brucite coating layer having a thickness of about 13 μm, 180 μm, and 320 μm was obtained, and the brucite coating layers formed in an island shape using a mask in the form of a mesh are spaced apart from each other. It was confirmed that the ceramic coating lines having a structure arranged in a line can be formed.

<실험예 6><Experimental Example 6>

100㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성하였다. 노즐(122)은 서스(Steel Us Stainless; SUS) 재질로 이루어지고 10㎜×0.1㎜의 사각형 형태의 분사구를 갖는 것을 사용하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 5000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 각각 3분, 4분 동안 진행하였고, 홀더의 스캔 횟수는 30번, 40번 수행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. By using a mask in the form of a mesh on a ceramic bracket made of sapphire using Brusite powder having an average particle diameter of 100 µm, the brusite coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other. Ceramic coating lines were formed. The nozzle 122 was made of a stainless steel (SUS) material, and used to have a nozzle having a rectangular shape of 10 mm × 0.1 mm. Helium (He) gas was used as the carrier gas, and the flow rate of the carrier gas was set to 5000 sccm, and the film formation was performed for 3 minutes and 4 minutes at room temperature, respectively, and the number of scans of the holder was performed 30 times and 40 times. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 24는 실험예 6에 따라 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓 상에 메쉬 형태의 마스크에 장착되고 그 위에 에어로졸 성막법으로 브루사이트 코팅층을 형성한 모습을 보여주는 광학현미경 사진이고, 도 25는 메쉬 형태의 마스크를 벋겨낸 후의 모습을 보여주는 광학현미경 사진이며, 도 26a는 실험예 6에 따라 성막된 도 24의 브루사이트 코팅층의 두께를 보여주는 도면이고, 도 26b는 실험예 6에 따라 성막된 도 25의 브루사이트 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.24 is an optical micrograph showing a state in which a brusite coating layer is formed on a mask of a mesh form on a ceramic bracket made of sapphire material according to Experimental Example 6 and aerosol deposition is formed thereon, and FIG. 25 is a mask of a mesh form. FIG. 26A is a view showing a thickness of the brucite coating layer of FIG. 24 formed according to Experimental Example 6, and FIG. 26B is a brucite of FIG. 25 deposited according to Experimental Example 6. FIG. Figure showing the thickness of the coating layer.

도 24 내지 도 26을 참조하면, 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓 표면에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
24 to 26, a ceramic coating line having a structure in which a brucite coating layer formed in an island shape using a mask in the form of a mesh on a surface of a ceramic bracket made of sapphire is arranged in a line at a distance from each other. It could be confirmed that it could be formed.

<실험예 7>Experimental Example 7

0.5㎛의 평균 입경을 갖는 접착력(adhesion)이 좋은 알루미나 분말과 100 ㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 혼합 사용하여 에어로졸 성막법으로 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성하였다. 노즐(122)은 글래스(glass) 재질로 이루어진 0.8㎜ 오리피스 타입의 분사구를 갖는 것을 사용하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 8000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 5분 동안 진행하였고, 홀더의 스캔 횟수는 50번 수행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. A mesh-type mask is used on a ceramic bracket made of sapphire material by aerosol deposition by mixing alumina powder having good adhesion with an average particle diameter of 0.5 μm and Brushite powder having an average particle diameter of 100 μm. The film was formed to form a ceramic coating line having a structure in which ceramic coating layers formed in island shapes are arranged in a line at intervals from each other. The nozzle 122 was used having a 0.8 mm orifice type injection hole made of glass. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 8000 sccm, the film formation was performed for 5 minutes at room temperature, the number of scans of the holder was performed 50 times. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 27a 및 도 27b는 실험예 7에 따라 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트와 알루미나의 복합 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인이 형성된 모습을 보여주는 사진이며, 도 28은 실험예 7에 따라 성막된 브루사이트와 알루미나의 복합 세라믹 코팅층의 두께를 보여주는 도면이다.27A and 27B are photographs showing ceramic coating lines having a structure in which a composite ceramic coating layer of brucite and alumina formed in an island shape by forming according to Experimental Example 7 is arranged in a line at intervals from each other; 28 is a view showing the thickness of the composite ceramic coating layer of brucite and alumina deposited according to Experimental Example 7.

도 27a 내지 도 28을 참조하면, 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓 표면에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트와 알루미나의 복합 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Referring to FIGS. 27A to 28, a composite ceramic coating layer of brucite and alumina, formed in an island shape using a mask in the form of a mesh on a surface of a ceramic bracket made of sapphire, is arranged in a line at intervals from each other. It was confirmed that the formed ceramic coating line could be formed.

<실험예 8><Experimental Example 8>

0.5㎛의 평균 입경을 갖는 접착력(adhesion)이 좋은 알루미나 분말을 사용하여 에어로졸 성막법으로 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 버퍼층을 형성하고, 100㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 상기 버퍼층 상에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성하였다. 노즐(122)은 서스(Steel Us Stainless; SUS) 재질로 이루어지고 10㎜×0.1㎜의 사각형 형태의 분사구를 갖는 것을 사용하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 5000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 10분 동안 진행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. A buffer layer is formed on a ceramic bracket made of sapphire by aerosol film formation using alumina powder having good adhesion having an average particle diameter of 0.5 μm, and a Brusite powder having an average particle diameter of 100 μm is used. A film was formed on the buffer layer by using a mask in the form of a mesh to form a ceramic coating line having a structure in which the brucite coating layers formed in an island shape are arranged in a line at intervals from each other. The nozzle 122 was made of a stainless steel (SUS) material, and used to have a nozzle having a rectangular shape of 10 mm × 0.1 mm. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 5000 sccm, the film formation was carried out for 10 minutes at room temperature. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 29a 및 도 29b는 실험예 8에 따라 0.5㎛의 평균 입경을 갖는 접착력(adhesion)이 좋은 알루미나 분말을 사용하여 에어로졸 성막법으로 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 버퍼층을 형성한 모습을 보여주는 사진으로서, 도 29b는 도 29a를 부분적으로 확대하여 촬영한 광학현미경 사진이다. 도 30a 및 도 30b는 실험예 8에 따라 100㎛의 평균 입경을 갖는 브루사이트(Brushite) 분말을 사용하여 상기 버퍼층 상에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 성막하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성한 모습을 보여주는 사진이다.29A and 29B are photographs showing a buffer layer formed on a ceramic bracket made of sapphire material by an aerosol deposition method using alumina powder having good adhesion (adhesion) having an average particle diameter of 0.5 μm according to Experimental Example 8; FIG. 29B is an optical microscope photograph partially enlarged in FIG. 29A; FIG. 30A and 30B illustrate a brucite coating layer formed into an island shape by using a mask in the form of a mesh on the buffer layer using Brusite powder having an average particle diameter of 100 μm according to Experimental Example 8 This is a picture showing the ceramic coating lines formed in a lined structure arranged at intervals.

도 29a 내지 도 30b를 참조하면, 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓 표면에 투명한 알루미나 버퍼층이 형성되었고, 상기 버퍼층 상에 메쉬 형태의 마스크를 사용하여 섬(island) 모양으로 형성된 브루사이트 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 세라믹 코팅 라인을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Referring to FIGS. 29A to 30B, a transparent alumina buffer layer was formed on a surface of a ceramic bracket made of sapphire material, and a brucite coating layer formed in an island shape using a mask of a mesh shape was spaced apart from each other. It was confirmed that the ceramic coating lines having a structure arranged in a line can be formed.

<실험예 9>Experimental Example 9

3㎛의 평균 입경을 갖는 알루미나 분말을 사용하여 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓에 에어로졸 성막법으로 에어로졸이 가속되게 하여 세라믹 브라켓이 충격에 의하여 내부로 패이거나 식각되게 하였다. 운반가스로는 헬륨(He) 가스를 사용하였으며, 운반가스의 유량은 4,000～5,000 sccm으로 설정하였으며, 성막은 상온에서 10분 동안 진행하였다. 이외의 실험 조건은 상기 실험예 1과 동일하게 진행하였다. Using alumina powder having an average particle diameter of 3 μm, the aerosol was accelerated to the ceramic bracket made of sapphire by aerosol film formation so that the ceramic bracket was etched or etched into the inside due to the impact. Helium (He) gas was used as the carrier gas, the flow rate of the carrier gas was set to 4,000 ~ 5,000 sccm, the film formation was carried out for 10 minutes at room temperature. Experimental conditions other than that were performed in the same manner as in Experiment 1.

도 31은 실험예 9에 사용된 알루미나 분말을 보여주는 사진으로서 평균 입경이 3㎛ 정도인 것을 볼 수 있으며, 도 32는 글래스(glass) 기판의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이고, 도 33은 글래스(glass) 기판의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이며, 도 34는 운반가스의 유량을 4,000sccm으로 한 경우로서 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이고, 도 35은 운반가스의 유량을 5,000sccm으로 한 경우로서 사파이어 재질로 이루어진 세라믹 브라켓의 식각 깊이를 측정한 그래프를 보여주는 도면이다.31 is a photograph showing the alumina powder used in Experimental Example 9 can be seen that the average particle diameter is about 3㎛, Figure 32 is a view showing a graph measuring the etching depth of the glass (glass) substrate, Figure 33 is FIG. 34 is a graph illustrating an etching depth of a glass substrate, and FIG. 34 is a graph illustrating an etching depth of a ceramic bracket made of sapphire material when a flow rate of a carrier gas is 4,000 sccm. FIG. 35 is a graph showing the etching depth of the ceramic bracket made of sapphire material when the flow rate of the carrier gas is 5,000 sccm.

도 34 내지 도 35를 참조하면, 입자 크기가 큰 알루미나 분말을 사용하여 고속으로 세라믹 브라켓에 충격에너지를 가할 경우에 세라믹 브라켓이 내부로 패여서 마치 도랑 모양과 같은 트렌치(trench)가 형성될 수 있음을 확인할 수 있었다. 34 to 35, when the impact energy is applied to the ceramic bracket at high speed using alumina powder having a large particle size, the ceramic bracket may be recessed inward to form a trench like a trench. Could confirm.

이로부터 세라믹 브라켓에 일정 깊이(예컨대, 100～5㎛)을 갖는 도랑 모양의 트렌치를 형성하고, 상기 트렌치 상부에 세라믹 코팅 라인을 형성하게 되면 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인의 부착력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
From this, if a trench-shaped trench having a predetermined depth (for example, 100˜5 μm) is formed in the ceramic bracket, and a ceramic coating line is formed on the trench, the adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line may be improved. It is expected.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation by a person of ordinary skill in the art within the scope of the technical idea of this invention is carried out. This is possible.

10, 20, 30: 세라믹 코팅 라인
110: 에어로졸 공급부
114: 에어로졸 116: 도관
118: 진동자 120: 성막 챔버
122: 노즐 124: 홀더
130: 운반가스 공급부 132: 유량제어수단
134: 도관 140: 압력제어부
142: 로터리 펌프 144: 부스터 펌프10, 20, 30: ceramic coating line
110: aerosol supply
114: aerosol 116: conduit
118: vibrator 120: film forming chamber
122: nozzle 124: holder
130: carrier gas supply unit 132: flow control means
134: conduit 140: pressure control unit
142: rotary pump 144: booster pump

Claims (14)

(a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계;
(b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계;
(c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계;
(d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계;
(e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계;
(f) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하되, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 제1 방향으로 스캔하여 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계; 및
(g) 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막된 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
(a) preparing a ceramic bracket and mounting the ceramic bracket to a holder in the deposition chamber;
(b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure;
(c) adjusting the flow rate of the carrier gas to 100 to 20,000 sccm per unit area (mm 2) of the nozzle injection port through the flow rate control means;
(d) aerosolizing the ceramic powder by supplying a carrier gas having a controlled flow rate to a space in which the ceramic powder having a particle size of 10 nm to 100 µm is placed;
(e) supplying the formed aerosol to the nozzle in the deposition chamber by the pressure difference;
(f) While the distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited is kept constant in the range of 1-100 mm, the aerosol is injected toward the ceramic bracket so that the aerosol sprayed on the ceramic bracket is solidified by the impact. Forming a plurality of first ceramic coating lines arranged in a first direction by scanning the holder for forming the film, the holder fixing the ceramic bracket in a first direction; And
(g) a plurality of second ceramics arranged in a second direction in which aerosols injected onto the ceramic brackets are solidified by an impact by scanning a holder for fixing the ceramic brackets in a second direction perpendicular to the first direction Method of manufacturing a ceramic orthodontic bracket comprising the step of forming a coating line.
(a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계;
(b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계;
(c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계;
(d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계;
(e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계;
(f) 세라믹 브라켓 표면 상부에 메쉬 형태의 마스크를 배치하는 단계;
(g) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하되, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 일방향으로 스캔하여 상기 메쉬 형태의 마스크에 의해 차폐되는 부분에는 세라믹 코팅층이 형성되지 않고 차폐되지 않는 부분에는 섬(island) 모양의 세라믹 코팅층이 형성되게 하면서, 섬(island) 모양의 상기 세라믹 코팅층이 서로 간격을 두고 일렬로 배열된 구조로 이루어진 복수의 세라믹 코팅 라인을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
(a) preparing a ceramic bracket and mounting the ceramic bracket to a holder in the deposition chamber;
(b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure;
(c) adjusting the flow rate of the carrier gas to 100 to 20,000 sccm per unit area (mm 2) of the nozzle injection port through the flow rate control means;
(d) aerosolizing the ceramic powder by supplying a carrier gas having a controlled flow rate to a space in which the ceramic powder having a particle size of 10 nm to 100 µm is placed;
(e) supplying the formed aerosol to the nozzle in the deposition chamber by the pressure difference;
(f) disposing a mask in the form of a mesh on the surface of the ceramic bracket;
(g) While the distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited is kept constant in the range of 1-100 mm, the aerosol is injected toward the ceramic bracket so that the aerosol sprayed on the ceramic bracket is solidified by the impact. While forming the film, the holder for fixing the ceramic bracket in one direction is scanned to form a ceramic coating layer in the portion shielded by the mask of the mesh form, the island-shaped ceramic coating layer is formed in the unshielded portion And forming a plurality of ceramic coating lines having a structure in which the island-shaped ceramic coating layers are arranged in a line at intervals from each other.
(a) 세라믹 브라켓을 준비하고, 상기 세라믹 브라켓을 성막 챔버 내의 홀더에 장착하는 단계;
(b) 성막 챔버 내부를 일정 압력으로 유지하는 단계;
(c) 유량제어수단을 통해 운반가스의 유량이 노즐 분사구의 단위면적(㎟)당 100～20,000sccm이 되게 조절하는 단계;
(d) 유량이 조절된 운반가스를 10㎚～100㎛의 입자 크기를 갖는 MgO 분말과 세라믹 분말이 놓인 공간으로 공급하여 상기 MgO 분말과 상기 세라믹 분말을 에어로졸화하는 단계;
(e) 형성된 에어로졸을 압력차에 의해 성막 챔버 내의 노즐로 공급하는 단계;
(f) 상기 노즐의 분사구와 성막하려는 세라믹 브라켓 사이의 거리가 1～100㎜ 범위로 일정하게 유지되게 하면서 상기 세라믹 브라켓을 향해 에어로졸이 분사되게 하여 상기 세라믹 브라켓 표면 전체에 분사된 에어로졸이 충격에 의하여 고화되면서 성막되게 하는 단계;
(g) 성막된 상기 세라믹 브라켓을 물에 끓여 MgO가 뜨거운 물에 녹는 성질을 이용하여 MgO 성분을 녹이고 MgO 성분이 녹은 자리에는 홀(hole)을 형성하는 단계를 포함하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
(a) preparing a ceramic bracket and mounting the ceramic bracket to a holder in the deposition chamber;
(b) maintaining the inside of the deposition chamber at a constant pressure;
(c) adjusting the flow rate of the carrier gas to 100 to 20,000 sccm per unit area (mm 2) of the nozzle injection port through the flow rate control means;
(d) aerosolizing the MgO powder and the ceramic powder by supplying a carrier gas having a controlled flow rate to a space in which the MgO powder and the ceramic powder having a particle size of 10 nm to 100 μm are placed;
(e) supplying the formed aerosol to the nozzle in the deposition chamber by the pressure difference;
(f) While the distance between the nozzle of the nozzle and the ceramic bracket to be deposited is kept constant in the range of 1-100 mm, the aerosol is sprayed toward the ceramic bracket so that the aerosol sprayed on the entire surface of the ceramic bracket is affected by the impact. Forming a film while solidifying;
(g) Manufacture of ceramic orthodontic brackets comprising the step of melting the MgO component by melting the MgO component in hot water by boiling the film formed in the ceramic bracket and melting the MgO component Way.
제1항에 있어서, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지고, 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지며, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 세라믹 코팅 라인과 상기 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 세라믹 코팅 라인은 격자형의 그리드를 이루는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the plurality of first ceramic coating lines arranged in the first direction is formed of lines arranged periodically and having the same line width, and the plurality of second ceramic coating lines arranged in the second direction Comprised of periodically arranged lines having the same line width, the plurality of first ceramic coating lines arranged in the first direction and the plurality of second ceramic coating lines arranged in the second direction form a grid-like grid Method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontic treatment, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 노즐은 서로 이격되게 배치된 복수의 노즐로 구성되어, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 상기 제1 방향으로 스캔할 때 복수의 제1 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 하고, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 제2 방향으로 스캔할 때 복수의 제2 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 하는 것을 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the nozzle comprises a plurality of nozzles spaced apart from each other, such that a plurality of first ceramic coating lines are simultaneously formed when the holder fixing the ceramic bracket is scanned in the first direction, And a plurality of second ceramic coating lines are formed at the same time when the holder fixing the ceramic bracket is scanned in a second direction.
제1항에 있어서, 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향으로 스캔하는 경우에, 상기 제2 방향으로 스캔하면서 상기 제1 코팅 라인이 형성된 부분에 도달하면 제1 코팅 라인이 형성된 부분을 건너 뛰고 스캔함으로써 상기 제1 코팅 라인이 이미 형성되어 상기 제2 코팅 라인과 중첩되는 부분에는 성막이 이루어지지 않게 하는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method of claim 1, wherein when scanning in a second direction perpendicular to the first direction, when the second direction reaches a portion where the first coating line is formed while scanning in the second direction, the portion where the first coating line is formed is skipped. The method of manufacturing a ceramic orthodontic bracket according to claim 1, wherein the first coating line is already formed and the film is not formed on the portion overlapping the second coating line.
제2항에 있어서, 상기 노즐은 서로 이격되게 배치된 복수의 노즐로 구성되어, 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더를 일방향으로 스캔할 때 복수의 세라믹 코팅 라인이 동시에 형성되게 하는 것을 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
According to claim 2, wherein the nozzle is composed of a plurality of nozzles spaced apart from each other, the ceramic bracket for orthodontics to form a plurality of ceramic coating lines at the same time when scanning the holder for fixing the ceramic bracket in one direction Manufacturing method.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 성막이 이루어지는 동안 상기 성막 챔버 내부의 압력은 0.1～760torr 범위로 유지되며, 상기 운반가스는 공기(Air), 산소(O₂), 질소(N₂), 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 이며, 상기 세라믹 브라켓 표면에 균일한 두께로 성막이 이루어지게 하기 위하여 상기 세라믹 브라켓을 고정하는 홀더에 의해 상기 세라믹 브라켓이 0.1～50㎝/min의 속도로 스캔 이동되는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The pressure in the film forming chamber is maintained in the range of 0.1 ~ 760 torr during the film formation, the carrier gas is air, oxygen (O ₂ ), nitrogen (N ₂ ), argon (Ar) or helium (He), and the ceramic bracket is 0.1 to 50 cm / min by a holder for fixing the ceramic bracket to form a film with a uniform thickness on the surface of the ceramic bracket. Method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontics, characterized in that the scan movement at a speed of.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 세라믹 분말은, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 알루미나(Al₂O₃) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The ceramic powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the ceramic powder is hydroxy apatite powder, brucite powder, alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, zirconia (ZrO ₂ ). A method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontics, characterized by using at least one bioinert ceramic powder selected from powder and silica (SiO ₂ ) powder.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 세라믹 분말 또는 상기 에어로졸에 의해 상기 노즐이 식각되는 것을 억제하기 위하여 상기 노즐은 세라믹 또는 글래스(glass) 재질로 이루어진 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle is made of a ceramic or glass material to suppress the nozzle from being etched by the ceramic powder or the aerosol. Method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontics.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 브라켓을 준비하는 단계는 상기 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시키기 위하여 에어로졸 성막법을 이용하여 상기 세라믹 브라켓 표면 상부에 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 버퍼층을 형성하는 단계를 포함하며,
세라믹 코팅 라인은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite), 브루사이트(Brushite), 지르코니아(ZrO₂) 및 실리카(SiO₂) 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말을 이용하여 상기 버퍼층 상부에 형성하는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the preparing of the ceramic bracket is performed by using an aerosol deposition method to increase adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line. Forming an alumina buffer layer,
The ceramic coating line is formed on the buffer layer by using at least one bioinert ceramic powder selected from hydroxy apatite, brucite, zirconia (ZrO ₂ ) and silica (SiO ₂ ). Method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontics.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 브라켓을 준비하는 단계는 에어로졸 성막법을 이용하여 1～5㎛의 입자 크기를 갖는 알루미나 분말을 사용하여 고속으로 세라믹 브라켓에 충격에너지를 가함으로써 상기 세라믹 브라켓이 내부로 패이게 하여 트렌치(trench)를 형성하는 단계를 포함하며, 세라믹 코팅 라인은 상기 트렌치 상부에 형성하여 상기 세라믹 브라켓과 세라믹 코팅 라인 간의 접착력을 증대시키는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the preparing of the ceramic bracket is performed by applying impact energy to the ceramic bracket at high speed using alumina powder having a particle size of 1 to 5 μm using an aerosol deposition method. And forming a trench by digging the bracket into the inside, wherein a ceramic coating line is formed on the trench to increase adhesion between the ceramic bracket and the ceramic coating line. Manufacturing method.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 분말은 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 알루미나(Al₂O₃) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말과 MgO 분말의 혼합 분말을 사용하며, 세라믹 코팅 라인이 형성되면 상기 세라믹 코팅 라인을 뜨거운 물에 끓여 MgO 성분을 녹여 MgO 성분이 녹은 자리에 홀이 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.
3. The ceramic powder of claim 1, wherein the ceramic powder is hydroxy apatite powder, brucite powder, alumina (Al ₂ O ₃ ) powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder, and silica (SiO _2). ) Mixed powder of at least one bioinert ceramic powder and MgO powder selected from the powder is used, and when the ceramic coating line is formed, the ceramic coating line is boiled in hot water to melt the MgO component to form a hole in the place where the MgO component is melted. Method of manufacturing a ceramic bracket for orthodontic treatment, characterized in that.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세라믹 분말로서, 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제1 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 후,
상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제2 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제1 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성한 다음,
상기 세라믹 분말로서 세라믹 브라켓과의 접착력이 우수한 알루미나 분말과, 하이드록시 아파타이트(Hydroxy Apatite) 분말, 브루사이트(Brushite) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 및 실리카(SiO₂) 분말 중에서 선택된 1종 이상의 생체 불활성 세라믹 분말이 제3 중량비로 혼합된 분말을 사용하여 제2 중량비로 혼합된 분말이 성막되어 형성된 세라믹 코팅 라인 상부에 성막하여 세라믹 코팅 라인을 형성하되,
상기 제2 중량비는 상기 제1 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이고, 상기 제3 중량비는 상기 제2 중량비에 비하여 알루미나의 함량이 감소되는 중량비이며, 세라믹 코팅 라인의 상부면에서 상기 세라믹 브라켓 표면으로 근접함에 따라 알루미나의 함량이 순착적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 치아교정용 세라믹 브라켓의 제조방법.According to claim 1 or 2, as the ceramic powder, it is excellent in adhesion between the ceramic bracket alumina powder, hydroxyapatite (Hydroxy Apatite) powder, brucite (Brushite) powder, zirconia (ZrO ₂₎ powder and silica After forming a ceramic coating line using a powder in which at least one bioinert ceramic powder selected from (SiO ₂ ) powder is mixed in a first weight ratio,
At least one biomaterial selected from alumina powder, hydroxy apatite powder, brookite powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder having excellent adhesion to the ceramic bracket as the ceramic powder. After the powder in which the inert ceramic powder is mixed in the second weight ratio is formed, the powder mixed in the first weight ratio is formed on the ceramic coating line formed to form a ceramic coating line.
At least one biomaterial selected from alumina powder, hydroxy apatite powder, brookite powder, zirconia (ZrO ₂ ) powder and silica (SiO ₂ ) powder having excellent adhesion to the ceramic bracket as the ceramic powder. The inert ceramic powder is formed on the ceramic coating line formed by forming the powder mixed in the second weight ratio using the powder mixed in the third weight ratio to form a ceramic coating line.
The second weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the first weight ratio, and the third weight ratio is a weight ratio in which the content of alumina is reduced compared to the second weight ratio, and the ceramic bracket on the upper surface of the ceramic coating line Method for producing a ceramic orthodontic bracket, characterized in that the content of alumina is increased in order to approach the surface.

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