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대한치과교정학회지 = The Korean journal of orthodontics v.39 no.5, 2009년, pp.310 - 319   SCIE
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수종의 니켈-티타늄 폐쇄형 코일 스프링의 하중-변위 특성 및 소성 변형 비교
Load-deflection characteristics and plastic deformation of NiTi closed coil springs

손아영   (조선대학교 치의학전문대학원 교정학교실  ); 임성훈   (조선대학교 치의학전문대학원 교정학교실  );
  • 초록

    폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링은 탈부하 과정에서 힘이 거의 일정하게 유지되는 초탄성을 보이는 것으로 알려져 있으나, 각 제조사에 따른 니켈-티타늄 스프링의 실제 특성에 대한 보고는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 수종의 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링들의 하중-변위 특성과 소성 변형에 대해 비교하고 임상적으로 적용 가능한 신장 범위에 대해서 알아보고자 하였다. 다섯 개 제조회사에서 생산된 일곱 종의 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링을 각 종류별로 2 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm로 신장시켜 하중-변위 곡선을 얻은 후 같은 길이로 4주간 유지시킨 후 다시 하중-변위 곡선을 얻었다. 실험 결과 Sentalloy (Tomy, Tokyo, Japan), Jinsung (Jinsung, Seoul, Korea)은 모든 범위에서 초탄성을 나타내며 영구변형도 1 mm 이하로 작아 가장 바람직한 물성을 보였다. 반면 Ni-Ti (Ormco, Orange, CA, USA)는 10 mm부터 초탄성 구간을 보였는데, 이는 이러한 스프링을 적용 시에는 10 mm 이상 신장시켜야 초탄성 성질을 활용할 수 있다는 것을 의미한다. Orthonol (RMO, Denver, CO, USA)과 Nitanium (Ortho Oganizers, San Marcos, CA, USA)은 초탄성을 보이지 않았다. 4주 동안 신장 후의 소성 변형 정도를 측정한 결과 25 mm 이내의 신장 범위에서는 1 mm 이하의 소성 변형만이 나타났다. 폐쇄형 니켈-티타늄 코일 스프링의 초탄성 성질은 제조사에 따라 다양하게 나타났으므로, 임상 적용 시 이를 고려하는 것이 바람직하다.


    Objective: NiTi closed coil springs were reported to have relatively constant unloading forces. However, the characteristics of NiTi closed coil springs from various manufacturers have not been elucidated. The purpose of this study was to compare load-deflection characteristics of various NiTi closed coil springs and to find out the optimal range of extension. Methods: Seven kinds of NiTi closed coil springs from five manufacturers were tested. Load deflection curves were obtained at extension ranges from 2 mm to 30 mm. Also, springs were kept extended during a 4 week period, and then load deflection curves were obtained again. Results: Sentalloy (Tomy) and Jinsung blue (Jinsung) showed superelasticity in every extension ranges tested and showed plastic deformation of less than 1 mm. Ni-Ti (Ormco) showed superelasticity only after the springs were extended at or more than 10 mm, thereby meaning that clinicians should extend these springs at or more than 10 mm to utilize the superelasticity. Orthonol (RMO) and Nitanium (Ortho Organizers) did not show superelasticity. After 4 weeks of extension, all springs showed plastic deformation less than 1 mm when the extension was at or under 25 mm. Conclusions: The superelastic behavior of NiTi closed springs were different among various NiTi spring products, and some NiTi closed springs failed to show superelasticity.


  • 주제어

    니켈-티타늄 코일 스프링 .   하중-변위 곡선 .   소성 변형.  

  • 참고문헌 (18)

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    2. 2003 "녹차 결명자 추출물의 교정용 브라켓과 치면 사이의 경계부에서 분리된 mutans streptococci에 대한 항균작용" 대한치과교정학회지 = The Korean journal of orthodontics 33 (5): 381~389    
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    8. 2004 "16S rDNA 클론 Libraries를 이용한 치근단 농양 병소의 세균 동정" 한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology 32 (2): 195~198    
    9. 2005 "Prevalence of Putative Periodontopathogens in Subgingival Dental Plaques from Gingivitis Lesions in Korean Orthodontic Patients" The journal of microbiology 43 (3): 260~265    
    10. 2005 "교정환자의 브라켓과 치아 경계부에 존재하는 치면세균막내 mutans streptococci 종 및 생물형의 식별" 대한치과교정학회지 = The Korean journal of orthodontics 35 (1): 51~59    

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